全球首款量產(chǎn)的非晶-碳纖維超級電機正式發(fā)布
近日,2024電驅新材料高峰論壇暨夸克電驅2.0下線儀式在廣州市銳湃動力科技公司舉行。全球首款量產(chǎn)的非晶-碳纖維超級電機的發(fā)布,標志著全球新能源汽車非晶電機實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。新下線的夸克電驅2.0最大的技術創(chuàng)新是使用了非晶-碳纖維超級電驅,核心點主要為非晶合金定子和碳纖維高速轉子組合。
非晶合金與碳纖維的奇妙融合
非晶合金,又稱金屬玻璃,以其獨特的無序原子排列方式、優(yōu)異的力學性能和磁性能,長期以來被視為材料科學領域的“新星”。而碳纖維,作為現(xiàn)代復合材料中的佼佼者,以其高強度、高模量、低密度及良好的耐腐蝕性和熱穩(wěn)定性,廣泛應用于航空航天、汽車制造等領域。將這兩種看似不相關的先進材料巧妙融合于一臺電機之中,其難度可想而知,但正是這樣的創(chuàng)新嘗試,催生了非晶-碳纖維超級電機的誕生。
性能卓越,引領行業(yè)變革
相較于傳統(tǒng)電機,非晶-碳纖維超級電機在多個方面展現(xiàn)出了無可比擬的優(yōu)勢。首先,在效率方面,其能量轉換效率可高達98%以上,遠超傳統(tǒng)電機的平均水平,這意味著在相同輸出功率下,能耗大幅降低,對于節(jié)能減排、綠色發(fā)展的全球趨勢具有重要意義。
其次,在功率密度上,該電機實現(xiàn)了前所未有的突破,單位重量或體積下能夠輸出更大的功率,這對于電動汽車、無人機、高速列車等需要高功率密度電機的領域來說,無疑是巨大的福音。此外,非晶-碳纖維超級電機還具備出色的動態(tài)響應能力和穩(wěn)定性,能夠在瞬間完成加速或制動,滿足高性能應用場景的需求。
應用前景廣闊,開啟未來新篇章
隨著非晶-碳纖維超級電機的正式量產(chǎn),其應用前景令人矚目。在新能源汽車領域,這款電機將成為推動電動汽車續(xù)航里程、加速性能及整車輕量化水平全面提升的關鍵力量。在航空航天領域,其高功率密度和輕量化特性將助力飛行器實現(xiàn)更高的飛行效率和更遠的航程。此外,在工業(yè)自動化、風力發(fā)電、船舶推進等多個領域,非晶-碳纖維超級電機也將展現(xiàn)出巨大的應用潛力,推動相關產(chǎn)業(yè)的技術進步和產(chǎn)業(yè)升級。
碳纖維在電驅應用的優(yōu)勢
碳纖維,一種卓越的無機高分子材料,其含碳量通常高達 93%以上。碳纖維常常作為增強材料,與樹脂、金屬、陶瓷等結合,制成性能各異的復合材料。其由于其膨脹系數(shù)為負,不可避免地會產(chǎn)生一定程度的熱收縮。為了解決這個問題,必須在高強度張力下將碳纖維纏繞在定子上。這樣,在裝配完成后,會產(chǎn)生巨大的徑向預緊力,緊緊地包住轉子。通過纖維層產(chǎn)生的預應力,能夠有效地抵消一部分內(nèi)壓,極大地降低復合材料受壓時的徑向變形,從而顯著提高轉子的爆破壓力。
當車輛處于極速運轉狀態(tài)時,轉子由于超高速旋轉,極易出現(xiàn)爆破損壞的情況。 總的來說,預緊力在整個系統(tǒng)中起著至關重要的作用。它能夠讓轉子和定子之間的裝配間隙更加穩(wěn)定,避免出現(xiàn)間隙變化帶來的不良影響。如果沒有預緊力,在低溫環(huán)境下,碳纖維就會松動,從而影響整個設備的性能和穩(wěn)定性。值得一提的是,碳纖維并非金屬材質,這一特性賦予了它獨特的優(yōu)勢。它不會干涉磁場,也不會形成渦流,這使得電機在運行過程中能夠節(jié)省大量的磁耗和能耗。此外,碳纖維還具有良好的導熱性,這意味著它不會對轉子散熱造成任何阻礙。在電機運行時,良好的散熱性能對于設備的穩(wěn)定運行和壽命延長至關重要。碳纖維的這一特性,為電機的高效運行提供了有力的保障。