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清華大學(xué)
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重型輪轂電機(jī)電動輪相關(guān)技術(shù)

2022-01-13 09:22:09
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關(guān)鍵詞: 新能源汽車技術(shù)
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所屬領(lǐng)域:
新能源與節(jié)能環(huán)保
項(xiàng)目成果/簡介:

1. 痛點(diǎn)問題

在電動化時(shí)代,輪轂電機(jī)是實(shí)現(xiàn)重型電驅(qū)底盤高效率、輕量化、智能化、線控化的關(guān)鍵技術(shù)。然而,現(xiàn)有輪轂電機(jī)技術(shù)在系統(tǒng)扭矩密度、功率密度、簧下質(zhì)量、系統(tǒng)可靠性等方面,還存在諸多亟待解決的問題,具體表現(xiàn)為:一、外轉(zhuǎn)子直驅(qū)電機(jī)扭矩不夠大,體積重量大,成本高;二、內(nèi)轉(zhuǎn)子電機(jī)扭矩密度不高,且常規(guī)的輪轂電機(jī)系統(tǒng)總體構(gòu)型需要電機(jī)殼承受軸荷,機(jī)殼變形后影響電機(jī)氣隙和電磁性能;三、大扭矩電機(jī)散熱問題難以解決,系統(tǒng)構(gòu)型復(fù)雜度高,可靠性低。

2. 解決方案

本技術(shù)是一種“彎扭解耦”的輕量化電動輪構(gòu)型。技術(shù)特點(diǎn)是:優(yōu)化電動輪的彎扭力學(xué)設(shè)計(jì),解耦承彎與承扭結(jié)構(gòu)件,一些部件可以采用鋁合金,達(dá)到結(jié)構(gòu)輕量化目的:采用中高速電機(jī)與單級大速比減速器匹配的方案,達(dá)到小空間、小質(zhì)量、大轉(zhuǎn)矩且提高傳動效率的效果;充分利用了輪輞內(nèi)部的徑向空間,減小整體軸向尺寸,優(yōu)化了輪轂軸承的布置;方案接口靈活,對底盤懸架的改動要求最小,基本可完全兼容現(xiàn)有懸架接口,可集成盤式制動器或鼓式制動器。

合作需求

為實(shí)現(xiàn)本技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化和市場化,主要需求包括:

1.辦公資源和生產(chǎn)基地的拓展,以滿足規(guī)模化、定制化產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)的需求;

2.引進(jìn)高水平的電機(jī)設(shè)計(jì)專家、試制團(tuán)隊(duì);

3.在民用輪轂電機(jī)領(lǐng)域,已獲得1億元左右的優(yōu)質(zhì)訂單,迫切需要建設(shè)配套保供自動化生產(chǎn)線,需要用到約2億元的產(chǎn)線建設(shè)資金。

應(yīng)用范圍:

針對商用車電動化升級需求,輪轂電機(jī)及其他形式的分布式電驅(qū)動系統(tǒng)具備巨大的發(fā)展空間,可以服務(wù)于軍工、民用、特種等類型的客戶。目前在道路交通車輛、非道路車輛領(lǐng)域產(chǎn)品形成了10萬億產(chǎn)值的市場規(guī)模。

項(xiàng)目階段:

依托本技術(shù),現(xiàn)已孵化成立專門的輪轂電機(jī)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展公司——南京清研易為新能源動力有限責(zé)任公司。

目前清研易為公司在輕、中、重系列化輪轂電機(jī)和分布式電驅(qū)動橋產(chǎn)品中開展了有針對性的產(chǎn)業(yè)布局。以南京浦口經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)和其他有意向的地方政府機(jī)構(gòu)提供的扶持條件為基礎(chǔ),吸收社會資本,不斷擴(kuò)大生產(chǎn)能力。

在重卡電動輪領(lǐng)域,團(tuán)隊(duì)針對特種應(yīng)用已研制出系列化重型電動輪產(chǎn)品,建立了相關(guān)產(chǎn)線,并以此獲得了新一輪2400萬社會投資,公司估值超過1億元。

在客車電動輪領(lǐng)域,與中車系統(tǒng)各主機(jī)單位開展深入合作,并且與相關(guān)單位簽訂了意向訂單,期望與規(guī)模以上的軌交行業(yè)的頭部企業(yè)建立合作或合資機(jī)構(gòu),完善保生產(chǎn)-保供應(yīng)-保質(zhì)量的體系化配套能力,形成年產(chǎn)值2億元的生產(chǎn)規(guī)模。

效益分析:

本技術(shù)依托于清華大學(xué)輛載學(xué)院新能源動力系統(tǒng)團(tuán)隊(duì)近十年的研究成果,已獲得多項(xiàng)國家發(fā)明專利和國際專利。與同行水平相比,該技術(shù)在峰值轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)矩密度、效率、功率密度等方面達(dá)到了國際先進(jìn)水平,在2021年全球新能源汽車大會上獲得“前沿及創(chuàng)新技術(shù)獎”五項(xiàng)前沿技術(shù)之一。目前,該項(xiàng)技術(shù)已首先應(yīng)用于全球首輛分布式驅(qū)動液氫燃料電池重卡,并正在研發(fā)應(yīng)用于智能重卡與新興技術(shù)熱點(diǎn)領(lǐng)域。2021世界智能網(wǎng)聯(lián)汽車大會上,該成果還得到了國家領(lǐng)導(dǎo)與北京市領(lǐng)導(dǎo)的高度肯定。

知識產(chǎn)權(quán)類型:
發(fā)明專利
知識產(chǎn)權(quán)編號:
已申請多項(xiàng)相關(guān)專利。
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