再獲“國際領(lǐng)先” 格力獨創(chuàng )電機技術(shù)為新能源客車(chē)能耗“減負”

2019年12月28日，在“2019‘讓世界愛(ài)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(lǐng)先”的創(chuàng )新技術(shù)。其中，“新能源客車(chē)用無(wú)稀土磁阻主驅電機系統”項目在系統能效、防退磁能力以及降噪等技術(shù)方面獲得專(zhuān)業(yè)認可，經(jīng)現場(chǎng)專(zhuān)家鑒定，被評定為“國際領(lǐng)先”。該技術(shù)的研發(fā)對提升我國新能源客車(chē)行業(yè)的整車(chē)節能性、環(huán)保性、穩定性、舒適性有重大意義。

(圖為科技成果鑒定會(huì )現場(chǎng))

綠色環(huán)保 無(wú)稀土磁阻電機推動(dòng)清潔能源變革

電機是民用、工業(yè)領(lǐng)域的重要動(dòng)力設備之一，被廣泛應用于汽車(chē)、空調等多個(gè)行業(yè)，在新能源汽車(chē)行業(yè)，稀土永磁驅動(dòng)電機裝機量占比高達90%。素有“工業(yè)黃金”美譽(yù)的稀土當前還廣泛應用于航空航天、核工業(yè)等領(lǐng)域，是重要的國家戰略資源。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(lài)極強，長(cháng)此以往，稀土資源將面臨枯竭的困境，稀土的開(kāi)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發(fā)展戰略道路相悖。自2006年起，我國就推出了指令性開(kāi)采計劃和出口配額政策，進(jìn)一步限制對國內稀土資源的開(kāi)采。

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

無(wú)稀土磁阻電機的研發(fā)道阻且長(cháng)。該技術(shù)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(wèn)題。另外，由于替代材料極易發(fā)生退磁，電機轉矩脈動(dòng)加大，電機噪聲也隨之變大。

2011年，格力主導的“新型高效無(wú)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(chǎn)品提供了更加節能環(huán)保的電機系統方案。經(jīng)過(guò)多年技術(shù)深耕，格力再次通過(guò)技術(shù)創(chuàng )新將無(wú)稀土電機拓展至新能源客車(chē)用領(lǐng)域，以節能環(huán)保的科技創(chuàng )新推動(dòng)清潔能源變革。

量身定制 三大技術(shù)助力新能源客車(chē)行業(yè)升級

伴隨中國社會(huì )經(jīng)濟水平的提高，新能源汽車(chē)已成為人們出行方式的新選擇。新能源電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)目前已被列入“十三五”規劃，是我國汽車(chē)工業(yè)轉型升級的戰略方向。12月3日，工信部對《新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展規劃（2021-2035）》（征求意見(jiàn)稿）（以下簡(jiǎn)稱(chēng)《規劃》）公開(kāi)征求意見(jiàn)?！兑巹潯芬笤谔岣呒夹g(shù)創(chuàng )新方面努力探索新一代車(chē)用電機驅動(dòng)系統解決方案，這在技術(shù)層面對新能源電動(dòng)汽車(chē)的電機驅動(dòng)系統提出了更高的要求。

由于空調產(chǎn)品和新能源客車(chē)的工況差異較大，應用在空調領(lǐng)域的新型高效無(wú)稀土磁阻電機無(wú)法直接移植應用到新能源客車(chē)領(lǐng)域。為此，格力進(jìn)行了長(cháng)達5年的研發(fā)，為新能源客車(chē)“量身定制”三大核心技術(shù)。

據介紹，在系統能效問(wèn)題上，項目團隊運用強聚磁高凸極比電機拓撲技術(shù)實(shí)現了主驅電機系統的高效化，運用此項技術(shù)后，電機系統效率可以達到并超過(guò)稀土永磁電機水平，最高可達95.9%。同時(shí)，該電機最高效率的高效區占比面積超過(guò)90.1%，整體能效提高效果顯著(zhù)。

從新能源客車(chē)的運行工況來(lái)看，車(chē)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(zhù)優(yōu)勢?；谶@一特征，項目團隊在電機系統搭建中采用了鐵氧體作為替代材料，同時(shí)發(fā)明雙旁路高抗退磁轉子技術(shù)，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不穩、動(dòng)能不足問(wèn)題。經(jīng)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稀土永磁電機的水平。

在噪音問(wèn)題方面，項目組利用高阻尼軸系抑噪等一系列核心技術(shù)實(shí)現了全工況最大噪聲不超過(guò)73dB，比行業(yè)先進(jìn)水平還要低2-4dB。這也解決了驅動(dòng)電機在車(chē)輛起步過(guò)程中加速易產(chǎn)生嘯叫噪聲的行業(yè)難題，可進(jìn)一步提升新能源客車(chē)廠(chǎng)商的市場(chǎng)競爭力。

自主研發(fā) 科技創(chuàng )新走出高質(zhì)量發(fā)展路徑

目前，我國經(jīng)濟已進(jìn)入高質(zhì)量發(fā)展階段，這意味著(zhù)制造業(yè)不僅要追求經(jīng)濟發(fā)展速度，更要注重經(jīng)濟發(fā)展質(zhì)量。因此，企業(yè)更應在節能環(huán)保上下功夫，向技術(shù)要資源，通過(guò)技術(shù)創(chuàng )新推動(dòng)產(chǎn)品、產(chǎn)業(yè)的綠色升級。

據介紹，格力該項獲得“國際領(lǐng)先”的“新能源客車(chē)用無(wú)稀土磁阻主驅電機系統”相關(guān)技術(shù)系格力電器自主研發(fā)，可有效幫助新能源客車(chē)行業(yè)擺脫對稀土資源的依賴(lài)，為新能源客車(chē)能耗“減負”，不僅降低了企業(yè)的生產(chǎn)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(chē)核心部件的行業(yè)競爭力。

此外，格力“新能源客車(chē)用無(wú)稀土磁阻主驅電機系統”項目擁有完整的自主知識產(chǎn)權，該技術(shù)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“粵港澳大灣區專(zhuān)利布局大賽”金獎。

華中科技大學(xué)曲榮海教授表示：“格力電器在自主創(chuàng )新領(lǐng)域上充滿(mǎn)活力，始終走在市場(chǎng)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(shù)領(lǐng)域取得了“國際領(lǐng)先”，對整個(gè)行業(yè)的發(fā)展都起著(zhù)引領(lǐng)作用，期待未來(lái)格力在中國電機領(lǐng)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(shù)，均出自無(wú)稀土磁阻電機領(lǐng)域。董明珠對此表示：“企業(yè)有一個(gè)重要的使命就是推動(dòng)綠色環(huán)保，能夠為社會(huì )做出貢獻的企業(yè)才是優(yōu)秀的企業(yè)。”董明珠認為，技術(shù)無(wú)國界，推進(jìn)產(chǎn)業(yè)節能環(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(lái)源 今日電機）