舍弗勒創新技術助力提升電動汽車續航里程

舍弗勒

2023-11-03 16:21 4708

舍弗勒的創新技術可提升電動汽車續航里程，或在不犧牲續航里程的前提下提升駕乘舒適性
高效輪轂軸承和變速箱軸承可減少摩擦，從而大幅降低系統能耗
高度集成的智能化熱管理組件和系統可將電動汽車續航里程延長50公里

上海和蘇州2023年11月3日 /美通社/ -- 全球范圍內來看，電動汽車的數量與日俱增。2023年1-9月，中國電動汽車銷量已經達到446.8萬輛，市場占有率超過20%。不過，電動汽車的續航里程依然是一個被廣泛關注的問題。在電動汽車上，電機并非唯一的耗電設備。特別是在冬天，所有在車上的物質享受都要消耗電力，并且以犧牲續航能力為代價。舍弗勒在這一領域深耕細作，舍弗勒集團汽車科技事業部首席執行官馬迪斯?青克表示：“舍弗勒開發的創新解決方案有助于消除駕駛員的里程焦慮。我們為純電驅動系統提供智能化技術解決方案以及各類零部件和系統，通過降低能耗和延長續航里程來提高電動汽車的實用性?！边@樣，電動汽車司機可以減少車輛充電次數。根據車輛具體應用，汽車制造商還可以利用能耗的降低減小電池體積，從而提高車輛的成本效益。

高效的軸承解決方案

所有汽車都離不開軸承——電動汽車也不例外。因此，提高電動汽車續航里程的方法之一就是減少軸承的摩擦損耗——原本用于驅動車輛的能量會因為軸承產生摩擦，以熱量形式損耗掉。為此，舍弗勒開發了針對性解決方案。比如，舍弗勒推出的高效變速箱軸承可大幅減少摩擦，相較于傳統軸承解決方案，可節省約50瓦電力，這部分能量可以直接用于提升續航能力。另外，在冬季，50瓦電力還能夠在不影響續航能力的前提下，用來加熱外后視鏡或方向盤。同樣重要的是，舍弗勒電驅動變速箱軸承專門針對電橋中變速箱輸入軸的高轉速進行了優化，從而確保最佳荷載能力。

為了進一步提升續航能力，舍弗勒還開發了TriFinity三列輪轂軸承。輪轂軸承是電動汽車底盤系統的重要部件之一，負責引導和支撐驅動軸及車橋，確保車輪即使在高機械載荷下也能以最小阻力轉動。在正常行駛過程中，輪轂軸承會承受巨大的負荷和摩擦力。它們不停地轉動，每行駛18萬公里就旋轉約1億圈。與傳統軸承相比，舍弗勒的TriFinity三列輪轂軸承可以將摩擦損耗大幅減少67%，可節省超過200多瓦的電力，相當于一輛電池容量為120千瓦時的電動SUV在充滿電后，可增加約20公里的續航里程。此外，在冬季，額外的200瓦電力還能夠在不影響續航能力的前提下，用來加熱座椅。在連續加熱時，單個加熱座椅每小時耗電可高達100瓦。在尺寸相同的條件下，TriFinity三列輪轂軸承比標準雙列滾珠軸承輕約10%，且使用壽命更長。此外，該軸承的剛度提升20%以上，可以傳遞更大載荷，這對重型電動汽車來說是個關鍵優勢。

借助熱管理消除續航焦慮

熱管理為續航能力的提升提供了巨大潛力——舍弗勒在這一領域已深耕細作約15年之久。自2011年以來，舍弗勒一直為汽車客戶提供熱管理解決方案。舍弗勒集團電驅動事業部負責人約亨?施羅德博士表示：“特別是在電動汽車中，熱管理與續航里程和駕乘舒適性有著直接的關系，也因此逐漸成為提升車型競爭優勢的關鍵技術之一。”為此，舍弗勒正在開發一系列解決方案，從多功能、多用途組件到高度集成的熱管理系統，再到將電機、減速器、電控和熱管理集成在一個單元中的四合一電橋。四合一電橋省去了分散式熱管理系統所需的額外軟管和電纜，也因此能量損耗更小，而且零件數量更少，重量更輕，更易于安裝。這一高度集成的解決方案能夠使包括電池在內的整個動力總成系統維持在合適的溫度范圍內，進一步提升續航里程和充電速度。該系統還可以將車廂內溫度控制在適宜范圍內，從而提升駕乘舒適性。得益于各子系統之間的相互作用，每行駛100公里，該款電橋可為搭載75千瓦時電池的緊湊型電動車節省約1千瓦時電量，相當于延長約7%（或36公里）的續航里程。

舍弗勒還在研發一種新型熱泵，既可用于四合一電橋，也可作為獨立組件使用。這款熱泵將周圍空氣中的熱能以及電機、電控和電池產生的廢熱轉化為可利用的熱能，從而節省電池電量。尤其在寒冷的冬季，電池電量尤為珍貴。與搭載75千瓦時電池和分散式熱管理組件的緊湊型汽車相比，搭載四合一電橋和熱泵系統的同款車型每百公里可減少約4千瓦時能耗（在零下7攝氏度的室外溫度條件下，選擇WLTC工況），相當于延長17%（或48公里）的續航里程。此外，節省下來的電量還可用于提升駕乘舒適性和安全性，比如座椅、方向盤、外后視鏡和后擋風玻璃的加熱（這些系統總耗電量約為410瓦*）。舍弗勒熱泵系統的另一個優點是使用天然制冷劑二氧化碳（R744），這種制冷劑對環境的危害比傳統制冷劑（Rf1234yf）小很多。R744不可燃，溫室效應潛能值低，不會對大氣層臭氧層造成破壞。對于汽車制造商和車主來說，這也意味著他們為氣候保護和綠色發展做出了貢獻。