
近期,商车邦在调研当中发现:用户在购买电动轻卡时,重点关注电池的品牌和电量,但是很少关注电机的结构配置、性能参数等。
电机是电动轻卡上最重要的零部件之一,其结构配置(水冷、油冷、扁线、MCU集成等)与整车使用场景的匹配至关重要,其性能参数(功率、扭矩等)决定了整车的动力性、经济性、可靠性、耐久性,等等。为此,商车邦根据电动轻卡的使用场景,从电机的性能参数、结构、配置、品牌等维度,为用户正确选择电机提供相关参考。
关注核心技术参数
决定电机技术水平的核心参数有:额定电压和最高转速。目前电动轻卡有400V和600V电压平台,未来还会有800V、1000V平台。电压平台指电动轻卡的电池、电机、电控的额定电压,400V平台的额定电压大致在350V—420V,600V平台在560V—640V。“功率=电压×电流”,在相同功率下,额定电压越高则电流越低,电机在工作时自身的发热量就越低,电机的工作效率会越高。为了应对更高的电压,电机所有的零部件都要提升耐压度。
最高转速是一款电机能达到的极限转速。“功率=转速×扭矩”,在扭矩相同的情况下,转速提升则会来带功率提升,电机的能量密度也在提升,在相同输出功率的情况下,高转速电机的重量就会越轻。目前电动轻卡匹配的电机,最高速度为1.2万、1.6万转/分钟,在电动乘用车领域,甚至能高达2万转/分钟以上。电机提升最高转速之后,对轴承的要求更高,对旋转件加工精度要求也会大幅提升。
某品牌电机的铭牌
从电动卡车的电机技术发展趋势来讲,额定电压、最大转速越高,则电机技术水平越高。建议用户在选择电动轻卡时,首先要关注电机的额定电压和最高转速,其重要性要超过峰值功率、峰值扭矩。
扁线和圆线
在各大厂家的宣传资料中,经常提到“扁线电机”。电动轻卡的电机,其转子是磁铁,定子是线圈,线圈固定在定子的卡槽中。卡槽的截面积是有限的,如果使用圆线,电线和电线之间会有缝隙,电线的空间利用率为85%左右;如果使用扁线,其形状是长方形,与卡槽的截面积完全相同,则空间利用率是100%。由此可见,在定子结构相同的情况下,扁线电机比传统的圆线电机功率能够提升15%左右。目前,扁线电机已经成为电动轻卡的主流。
某品牌扁线电机
水冷和油冷
电机工作时会产生大量的热量,导致电机的自身温度能达到200多摄氏度。过高的温度会让转子的强磁出现退磁现象,从而降低电机的使用寿命和输出功率,因此必须要给电机进行散热。商车邦在《电动卡车选油冷电机还是水冷电机?》一文中对此曾进行过详细分析。
水冷电机在电机定子外部安装一圈水套,通过水泵高速循环为电机定子散热。由于定子和转子是相对运动的关系,外层的水套无法给高速旋转的转子散热。油冷电机为了进一步提升散热能力,则在定子中间钻一个长孔洞,通过高压油对定子和转子进行强制散热,在电机外部则安装一个油水热交换器,通过循环水对高压油进行散热。由于油冷电机能够对定子和转子同时进行散热,散热效果好于水冷电机,在相同体积下能够输出更大的峰值和额定功率,因此油冷电机的能量密度比水冷电机大。当然,油冷电机的价格也要比水冷电机高40%左右。
匹配油冷电机的电动轻卡
商车邦建议:如果是在北方平原道路上行驶,货物重量在5吨左右,没有重载爬坡的需求,对电机的散热要求不高,建议选择水冷电机;如果是在西南山区道路上行驶,货物重量在6吨以上,并且经常重载爬长坡,对电机的散热要求很高,建议选择油冷电机。
电动轻卡拉标载运输,选择额定功率70kW电机即可
功率和扭矩
目前,各大企业在销售时重点宣传电机的峰值功率和峰值扭矩,其实这种介绍并不全面。电机的峰值功率和扭矩,就像100米赛跑,是无氧运动,可以短时间输出,只适合起步、急加速和爬短坡等工况;电机的额定功率和扭矩,就像马拉松赛跑,是有氧运输,可以长时间输出,是重载高速行驶的关键指标,其重要程度远高于前者。
通常,一款电机的额定功率和额定扭矩是由电机结构决定的,而峰值功率和峰值扭矩则是标定出来的。通常电机标定时,峰值功率控制在额定功率的2倍,例如:峰值功率140kW,额定功率70kW。但是某些企业为了获得更大的峰值功率,则在电机标定时上调了比例,例如:峰值功率170kW,额定功率70kW。其副作用就是峰值功率的可持续时间大幅降低,甚至只能坚持30秒,可应对的工况少,无法满足车辆的急加速、爬短坡等需求。
电动轻卡拉重载运输,可选择额定功率92kW电机
商车邦建议:如果是在北方平原道路上行驶,货物重量在5吨左右,行驶速度在75km/h,选择电机的额定功率70kW,额定扭矩150Nm即可。按照单挡电驱桥的传动比16.5计算,则电驱桥的轮端输出扭矩可达到2475Nm。峰值功率为150kW,峰值扭矩340Nm,能够满足车辆急加速的要求,例如从高速公路的匝道(50km/h)进入主路(80km/h),车辆在满载时,只需要100米左右即可完成急加速,以确保车辆的并线安全。
如果车辆在西南山区道路上行驶,货物重量在6吨以上,并且要爬20公里的长上坡,则建议电机的额定功率92kW,额定扭矩220 Nm。匹配双挡电驱桥,按照最大传动比例25.5计算,则电驱桥的轮端输出扭矩可达到5610Nm,可以满足车辆重载爬长坡的需求。峰值功率为200kW,峰值扭矩460Nm,则电驱桥的轮端输出扭矩可达到1.17万Nm,可以满足车辆爬500米10%的陡坡需求。
品牌和质保
用户选择电机除了关注以上结构配置、性能参数之外,还有品牌、质保等。目前电动轻卡领域的电机品牌分为两类:1、独立的电机品牌,即由专业的电机厂家生产,例如博世、精进、汇川、理工动力等;2、电动轻卡企业自产的电机品牌,例如智芯动力、爱易科等。在质保期方面,目前行业还没有统一的标准,最长为8年50万公里等。
商车邦认为:用户购买电动轻卡,只选电池品牌,不选电机品牌,其根本原因是电机的销售模式是“B to B”,电机企业只为电动轻卡企业做配套,在终端市场缺乏品牌传播意识。随着竞争环境变化,建议电机企业尽快提升在终端市场的宣传力度,逐步形成终端用户口碑,这样才能提升产品竞争力和市场占有率。

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