再獲“國際領先” 格力獨創(chuàng)電機技術為新能源客車能耗“減負”

2019年12月28日，在“2019‘讓世界愛上中國造’高峰論壇”上，格力對外發(fā)布4項本月被鑒定為“國際領先”的創(chuàng)新技術。其中，“新能源客車用無稀土磁阻主驅電機系統(tǒng)”項目在系統(tǒng)能效、防退磁能力以及降噪等技術方面獲得專業(yè)認可，經現(xiàn)場專家鑒定，被評定為“國際領先”。該技術的研發(fā)對提升我國新能源客車行業(yè)的整車節(jié)能性、環(huán)保性、穩(wěn)定性、舒適性有重大意義。

(圖為科技成果鑒定會現(xiàn)場)

綠色環(huán)保 無稀土磁阻電機推動清潔能源變革

電機是民用、工業(yè)領域的重要動力設備之一，被廣泛應用于汽車、空調等多個行業(yè)，在新能源汽車行業(yè)，稀土永磁驅動電機裝機量占比高達90%。素有“工業(yè)黃金”美譽的稀土當前還廣泛應用于航空航天、核工業(yè)等領域，是重要的國家戰(zhàn)略資源。盡管我國稀土資源儲備總量較大，但世界工業(yè)發(fā)展的需求猛增，對稀土資源的依賴極強，長此以往，稀土資源將面臨枯竭的困境，稀土的開采和冶煉還將對環(huán)境造成極大破壞，這顯然與我國的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略道路相悖。自2006年起，我國就推出了指令性開采計劃和出口配額政策，進一步限制對國內稀土資源的開采。

因此，研發(fā)可替代稀土永磁同步電機的新型無稀土電機具有推動行業(yè)可持續(xù)發(fā)展和支持國家能源戰(zhàn)略的雙重意義。

無稀土磁阻電機的研發(fā)道阻且長。該技術面臨替代材料難以達到稀土永磁體的剩磁,引發(fā)電機峰值輸出不足，從而導致電機整體效能下降的問題。另外，由于替代材料極易發(fā)生退磁，電機轉矩脈動加大，電機噪聲也隨之變大。

2011年，格力主導的“新型高效無稀土磁阻電機的研發(fā)及其在變頻壓縮機和空調中的應用”項目成功解決上述難題，為空調產品提供了更加節(jié)能環(huán)保的電機系統(tǒng)方案。經過多年技術深耕，格力再次通過技術創(chuàng)新將無稀土電機拓展至新能源客車用領域，以節(jié)能環(huán)保的科技創(chuàng)新推動清潔能源變革。

量身定制 三大技術助力新能源客車行業(yè)升級

伴隨中國社會經濟水平的提高，新能源汽車已成為人們出行方式的新選擇。新能源電動汽車產業(yè)目前已被列入“十三五”規(guī)劃，是我國汽車工業(yè)轉型升級的戰(zhàn)略方向。12月3日，工信部對《新能源汽車產業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2021-2035）》（征求意見稿）（以下簡稱《規(guī)劃》）公開征求意見。《規(guī)劃》要求在提高技術創(chuàng)新方面努力探索新一代車用電機驅動系統(tǒng)解決方案，這在技術層面對新能源電動汽車的電機驅動系統(tǒng)提出了更高的要求。

由于空調產品和新能源客車的工況差異較大，應用在空調領域的新型高效無稀土磁阻電機無法直接移植應用到新能源客車領域。為此，格力進行了長達5年的研發(fā)，為新能源客車“量身定制”三大核心技術。

據介紹，在系統(tǒng)能效問題上，項目團隊運用強聚磁高凸極比電機拓撲技術實現(xiàn)了主驅電機系統(tǒng)的高效化，運用此項技術后，電機系統(tǒng)效率可以達到并超過稀土永磁電機水平，最高可達95.9%。同時，該電機最高效率的高效區(qū)占比面積超過90.1%，整體能效提高效果顯著。

從新能源客車的運行工況來看，車輛在行駛中電機主要工作溫度在80℃—130攝氏度，此狀態(tài)下稀土永磁體極易發(fā)生退磁情況。鐵氧體與稀土永磁體的特征相反，它在極低溫狀態(tài)下容易退磁，在耐高溫性能上具有顯著優(yōu)勢?；谶@一特征，項目團隊在電機系統(tǒng)搭建中采用了鐵氧體作為替代材料，同時發(fā)明雙旁路高抗退磁轉子技術，使電機內磁體均勻退磁，避免了磁體因低溫退磁造成的系統(tǒng)不穩(wěn)、動能不足問題。經測試，該項目的電機磁體在-40℃極寒環(huán)境中的抗退磁裕量也可以達到傳統(tǒng)稀土永磁電機的水平。

在噪音問題方面，項目組利用高阻尼軸系抑噪等一系列核心技術實現(xiàn)了全工況最大噪聲不超過73dB，比行業(yè)先進水平還要低2-4dB。這也解決了驅動電機在車輛起步過程中加速易產生嘯叫噪聲的行業(yè)難題，可進一步提升新能源客車廠商的市場競爭力。

自主研發(fā) 科技創(chuàng)新走出高質量發(fā)展路徑

目前，我國經濟已進入高質量發(fā)展階段，這意味著制造業(yè)不僅要追求經濟發(fā)展速度，更要注重經濟發(fā)展質量。因此，企業(yè)更應在節(jié)能環(huán)保上下功夫，向技術要資源，通過技術創(chuàng)新推動產品、產業(yè)的綠色升級。

據介紹，格力該項獲得“國際領先”的“新能源客車用無稀土磁阻主驅電機系統(tǒng)”相關技術系格力電器自主研發(fā)，可有效幫助新能源客車行業(yè)擺脫對稀土資源的依賴，為新能源客車能耗“減負”，不僅降低了企業(yè)的生產升本，更以高效、高安全性、低噪的優(yōu)勢，提升了我國新能源汽車核心部件的行業(yè)競爭力。

此外，格力“新能源客車用無稀土磁阻主驅電機系統(tǒng)”項目擁有完整的自主知識產權，該技術成果還榮獲了第71屆“德國紐倫堡國際發(fā)明展”金獎和2019年度首屆“粵港澳大灣區(qū)專利布局大賽”金獎。

華中科技大學曲榮海教授表示：“格力電器在自主創(chuàng)新領域上充滿活力，始終走在市場發(fā)展與科技研發(fā)的前沿，這足以看出格力電器作為制造業(yè)典范的魄力。今年格力在電機技術領域取得了“國際領先”，對整個行業(yè)的發(fā)展都起著引領作用，期待未來格力在中國電機領域有更杰出的成就”。

值得一提的是，今年8月，格力向丹麥企業(yè)格蘭富授權了3項技術，均出自無稀土磁阻電機領域。董明珠對此表示：“企業(yè)有一個重要的使命就是推動綠色環(huán)保，能夠為社會做出貢獻的企業(yè)才是優(yōu)秀的企業(yè)。”董明珠認為，技術無國界，推進產業(yè)節(jié)能環(huán)保發(fā)展是全世界的事業(yè)，希望格力的創(chuàng)新力量能讓世界的‘綠水青山’更美麗。”

（來源 今日電機）