Введение в конструкцию гибридной аккумуляторной системы на 48 В

1. Bosch

Продукты Bosch 48V Mixture

В 2017 году Bosch добилась значительного прогресса в области электрификации. Недавно разработанная Bosch гибридная батарея на 48 В может быть быстро интегрирована в новые модели, помогая существующим автопроизводителям и аналогичным стартапам сократить цикл разработки и сократить расходы.

Литий-ионный аккумулятор может быть установлен во многие модели, такие как компактные автомобили, мини-автомобили и мини-автомобили. Ожидается, что серийное производство батареи начнется к концу 2018 года.

Ввиду огромного рыночного спроса на гибридные модели начального уровня, Bosch также будет поставлять компоненты силового агрегата, кроме батареи 48 В. По оценкам Bosch, к 2025 году на дорогах появится около 15 миллионов 48-вольтовых гибридов.

Продукция Bosch Electric Drive Bridge

К 2019 году новый электрический мост Bosch еще больше увеличит ассортимент электромобилей.

Сообщается, что система электрического привода моста Bosch (eAxle) дала производителям автомобилей электроэнергию через расширяемую модульную платформу. Экономическая эффективность системы привода может быть увеличена на 5-10% по сравнению с независимыми компонентами привода. EAxle можно использовать на нескольких автомобильных платформах для объединения лучших компонентов трансмиссии Bosch в систему.

В Bosch заявили, что новая «полностью интегрированная трансмиссия» на 20% меньше, чем трансмиссия традиционного электромобиля, а стоимость производства новой трансмиссии также ниже. Спецификации силового агрегата «eAxle» компания Bosch не разглашает.

Bosch отказывается от производства аккумуляторов для электромобилей

После тщательного рассмотрения компания Bosch объявила, что откажется от самодельных блоков питания и вместо этого предоставит клиентам полную аккумуляторную систему за счет аутсорсинга аккумуляторных блоков и собственной мощной технологии системы управления аккумулятором и возможностей системной интеграции.

РольфБуландер привел для этого четыре причины:

Уровень рынка: На мировом рынке аккумуляторных батарей доминируют пять азиатских компаний (Ningde era, Matsushita, Южная Корея Samsung, Южная Корея LG, Shenzhen BYD), и они стали климатом. Если Bosch запущен в производство в это время, он не только воспользуется этим. Также необходимо принять на себя значительные рыночные риски.

Технические аспекты: появляются новые технологии ячеек питания, срочно требуется замена. В настоящее время плотность энергии литиевых батарей на основе жидких электролитов не может полностью удовлетворить спрос на электромобили. Bosch более оптимистичен в отношении твердотельных аккумуляторов и литиевых аккумуляторов следующего поколения, но ожидается, что они станут более зрелыми к 2025 году.

Уровень затрат: 75% стоимости блока батарей приходится на сырье, такое как литий. Из-за затрат на обработку, упаковку и транспортировку размер прибыли очень ограничен. Как только начнется ценовая война, можно сказать, что она не принесет немного денег.

Инвестиции: к 2030 году глобальная емкость аккумуляторных батарей достигнет 1000 гкВтч. Если рыночная доля Bosch достигнет 20%, ей необходимо будет инвестировать не менее 20 миллиардов евро в приобретение оборудования для производства, тестирования, утилизации и другого оборудования для производства аккумуляторных батарей. Деньги - немалая сумма для любой комплектующей компании. А если в технологии появятся революционные инновации, велика вероятность того, что ранние инвестиции ни к чему не приведут.

Однако это не означает, что Bosch откажется от разработки и производства аккумуляторных систем. Вместо этого Bosch продолжает активизировать исследования и разработки в этой области.

RolfBulander полон уверенности в будущем технологий ячеек питания. Он считает, что преимущества Bosch в этой области сосредоточены в трех аспектах:

Благодаря интегрированным возможностям «трех электрических» систем (аккумулятор, двигатель и электронное управление), Bosch является одной из немногих компаний в мире, которая полностью разработала мощные системы электропривода, управления аккумуляторной батареей и электрического управления транспортными средствами. Возможности НИОКР и основные технологии.

Ноу-хау, основа энергоэффективности, Bosch разрабатывает более энергоэффективные электродвигатели, инверторы и систему управления обогревом автомобилей нового поколения. Благодаря системе Bosch автомобили имеют больший запас хода при том же количестве мощности.

Стандартизация, цель Bosch - постоянное совершенствование электрических технологий и снижение затрат за счет стандартизованного дизайна и управления, чтобы электромобили действительно вступили в эру крупномасштабного применения.

2. ZF

Гибридные продукты ZF

В системе гибридного привода ZF может предоставить производителям транспортных средств полный спектр гибридных компонентов. Будь то микромиксирование или полное смешивание, ZF может адаптировать конкретные решения для клиентов на основе различных гибридных уровней передачи.

В настоящее время ZF Hybrid Edition с 8-блочной автоматической коробкой передач используется во многих серийных моделях (таких как модель BMW Activehybrid 7 и Audi Q5hybridquattro).

Согласно предисловию производителя к будущему, Zephyr также планирует выпустить гибридную версию 9-блочной автоматической коробки передач, которая предназначена для легковых автомобилей, которые соответствуют переднему поперечному двигателю. Дома компания действительно выполняет много работы по согласованию, например, согласование двигателей и коробок передач для многих автомобильных компаний.

Zephyr также занимается разработкой усовершенствованных автоматических трансмиссий, таких как 8-блочная гибридная система трансмиссии. Он интегрирует высокопроизводительный двигатель в колпак, заменяя преобразователь крутящего момента, позволяя транспортным средствам использовать чистый электрический привод для достижения максимальной скорости 120 километров в час, что позволяет достичь нулевого уровня выбросов.

Ассортимент гибридной продукции Zephyr включает в себя двигатели различных категорий производительности и оснащен полностью совместимыми блоками управления, программным обеспечением и силовыми электронными компонентами, разработанными и изготовленными Zephyr.

Мост с электроприводом Zephyr и интегрированная система электропривода

Чтобы добиться чистой электроэнергии и нулевых выбросов, ZF разработала центральный электропривод для легковых автомобилей малого и среднего размера, чтобы приспособиться к растущему числу автомобильных компаний, занимающихся передовым развитием электромобилей. Этот продукт расположен посередине моста и имеет максимальную мощность 120 киловатт. Даже на низких скоростях он по-прежнему может выдавать высокие значения крутящего момента, а его характеристики разгона не хуже, чем у традиционных двигателей внутреннего сгорания.

Кроме того, это изделие с центральным электроприводом имеет компактную конструкцию и весит всего около 45 кг. Это облегчает размещение силовых ячеек в переднем и заднем пространстве автомобиля для достижения лучшей управляемости и устойчивости. Сбалансированная компоновка силовых ячеек до и после считается основной в настоящее время. Метод компоновки, новые модели шасси электромобилей, такие как BMW i3 и Teslamodels, используют это расположение.

Для многих чисто электрических транспортных средств электродвигатели и инверторы могут вызывать определенные потери энергии, когда они работают вместе в определенных рабочих условиях, и устройство электропривода, представленное ZF, обеспечивает решение этой проблемы. Оптимизация производительности всей системы электропривода, повышение эффективности преобразования энергии на 6%.

Встроенный блок питания - главная особенность этого устройства. В то же время Zephyr также разрабатывает модульные системы, которые подходят для различных уровней мощности, чтобы лучше соответствовать потребностям различных клиентов и транспортных средств. В будущем система электропривода ZF больше не будет применяться только к малолитражкам и компактным автомобилям, а будет опираться на мостовой модуль гибридных транспортных средств для дальнейшего расширения линейки продуктов до высококлассных переднеприводных автомобилей.

Шасси ZF, электропривод и трансмиссия

Что касается шасси, Zephyr предлагает все: от шаровых шарниров до амортизаторов и всей мостовой системы транспортного средства. Его преимущество в этой области состоит в том, что он может предоставить решения для всей системы моста транспортного средства (например, шасси и подвеска могут быть отрегулированы в соответствии с моделью)., Включая оптимизацию шумоизоляции шасси, в Китае он предоставляет ABB весь автомобиль и мост сервис) и предоставляет некоторые высокотехнологичные продукты. Например, амортизатор с бесступенчатым регулированием демпфирования (CDC) ZF может оптимизировать демпфирующую силу на каждом колесе в реальном времени в соответствии с различными условиями движения.

Активная система рулевого управления задними колесами Zephyr (AKC), которая была запущена в серийное производство в 2013 году, способствовала управляемости переднего моста, изменяя угол переднего луча двух задних колес с помощью электромеханического исполнительного механизма, обеспечивая управляемость и безопасность. транспортного средства; Например, с точки зрения технологии облегчения шасси, недавно представленные ZF листовые рессоры из стеклопластика (GRP) могут снизить вес облегченных осей, разработанных ZF, по сравнению с традиционными стальными осями. Легкий на 15% модуль подвески стойки - это половина качества традиционных сталеалюминиевых строительных изделий.

Аналогичным образом Zephyr предлагает полностью интегрированную систему трансмиссии и шасси для традиционных автомобилей в виде модульной концепции заднего моста. Благодаря электрическому мостовому приводу и активному заднему рулевому управлению ZF (AKC) эту революцию в функции рулевого управления легко модернизировать.

Например, по сравнению с нынешней основной горизонтальной 6-блочной коробкой передач, большое передаточное число 9-блочной автоматической коробки передач Zephyr (9 л.с.) до 9,81 может снизить расход топлива еще на 16%, но обратите внимание, что эта эффективность составляет 120 километров. в час. При движении с постоянной скоростью фактическая экономия топлива определенно не так очевидна.

3. Японское электрооборудование.

Вместе с Toyota и Mazda

Toyota, Mazda и Electronics, крупные производители автозапчастей, объявили, что три компании подписали контракт о сотрудничестве в области разработки технологий, связанных с электромобилями, и решили создать для этой цели новую компанию.

В совместном пресс-релизе от 28-го числа три компании заявили, что Toyota, Mazda и электрическое оборудование инвестируют в общей сложности 10 миллионов иен (112,7 иен на общую сумму 1 доллар США) в 90%, 5% и 5%. соответственно.

Штаб-квартира новой компании находится в городе Нагоя, недалеко от штаб-квартиры Toyota. В основном он занимается исследованием и разработкой основных строительных технологий для электромобилей, которые могут охватывать все уровни и модели. Штатные инженеры новой компании в основном прикомандированы из трех компаний.

Основание завода в США по производству компонентов электрического управления.

В последние годы во многих странах и регионах мира все более строгие ограничения на выбросы парниковых газов. В некоторых местах необходимо продать даже определенную долю электромобилей.

Japan Denso инвестирует 1 миллиард долларов в реконструкцию своего завода в Мэривилле, штат Теннесси, для производства электромобилей, гибридных автомобилей и запчастей для беспилотных автомобилей.

По мере того как все больше и больше автопроизводителей объявляют о своих планах производить электромобили в Соединенных Штатах, огромные инвестиции в японское электрическое оборудование помогли решить проблемы, которые в последнее время преследуют электромобили.

Япония Denso инвестирует в три производственные линии в Соединенных Штатах, а именно: преобразователи электромобилей, компоненты радаров и модули управления данными для будущих подключенных автомобилей, в то время как другие японские автогиганты производят эти аксессуары в Японии.

Этот шаг решил насущные потребности Toyota. Toyota является крупнейшим покупателем японского электрооборудования, а также крупным акционером японского электрооборудования. Toyota планирует построить в США завод по производству одного или нескольких электромобилей с Mazda, но название автомобиля неизвестно.

Японские руководители завода в Маливейере заявили на прошлой неделе, что они расширят производственные линии, чтобы произвести электрификацию, необходимую для гибридных и электромобилей, которые достаточно безопасны для подключения сетей. Кроме того, они будут поставлять эти компоненты клиентам по всей Северной Америке.

Электромобили больше не в стороне. GM, еще один важный покупатель японской электроники, заявил на прошлой неделе, что представит два новых электромобиля в следующие 18 месяцев. Кроме того, к 2023 году компания добавит 20 электромобилей или автомобилей на водородных топливных элементах.

Japan Electric и Киотский университет совместно разработали продукты электронного управления

FLOSFIA, технологический стартап, основанный Japan Electric и Киотским университетом, объявил, что он будет инвестировать и разрабатывать новое поколение силовых полупроводниковых устройств, которые, как ожидается, уменьшат и уменьшат потребление энергии, стоимость, размер и вес, используемые в инверторах электромобилей. . В рамках совместных проектов развития обе компании стремятся повысить эффективность блока управления мощностью электромобиля, что является ключом к широкому распространению электромобилей.

Кроме того, Electric получила новые акции, выпущенные FLOSFIA, в рамках финансирования раунда C в размере 800 миллионов иен (приблизительно 7,1 миллиона долларов США). К другим инвесторам в раунде C относятся Mitsubishi Heavy Industries, фонд SBI Materials Innovation Fund (MitsuiKinzoku-SBIMaterialInnovationFund) и EightRoads Investment.

FLOSFIA успешно изготовила диоды с барьером Шоттки (SBD) с α-Ga2O3, что снизило потери проводимости на 86% по сравнению с SBD на основе SiC. Электрооборудование показывает, что α-Ga2O3 может заменить нынешние силовые полупроводники кремния (Si) и карбида кремния (SiC) и способствовать дальнейшему развитию технологий, поддерживающих электромобили будущего. Обе компании будут и дальше развивать технологии для гибридных продуктов и продуктов высокого давления, включая полупроводники и электромобили.

4.Шеффлер

Продукты смеси Шеффлера

Хотя китайское правительство не щадило усилий для продвижения электромобилей как пути вперед, некоторые автопроизводители и производители основных компонентов не отказались от маршрута гибридных технологий. 16 марта на заводе Taicang в провинции Цзянсу были запущены в производство ведущие в мире автомобильные двигатели, коробки передач и шасси, а также первый гибридный модуль P2 от системного поставщика Scheffler Group для обеспечения отечественных автомобильных компаний гибридными моделями. Системные решения.

Гибридный модуль P2 является типичным продуктом компании Scheffler в области электропривода. Этот продукт может быть применен модульным способом к моделям, использующим различные типы коробок передач для достижения гибридной мощности. В зависимости от расположения гибридного модуля существует множество конфигураций, таких как P0, P1, P2, P3 и P4.

Гибридный модуль P2 расположен между двигателем и коробкой передач. В отличие от конфигураций PS Toyota THS и General Voltec, конфигурация P2 относительно проста и подходит для различных коробок передач и двигателей, особенно для коробок передач с двойным сцеплением. Кроме того, конфигурация P2 менее дорогая.

Гибридный модуль Scheffler P2 состоит из синхронного двигателя с постоянными магнитами высокой плотности мощности, сухого сцепления K0 и привода центрального двигателя. Вся система может включать двигатели мощностью от 25 до 80 кВт, передавая через муфту крутящий момент до 250 Нм (который может быть увеличен до 800 Нм после объединения односторонних муфт).

Модуль может реализовывать различные режимы вождения, в том числе запуск и движение транспортных средств с чисто электрическим приводом, чистый привод двигателя, мощность двигателя, запуск двигателя в чистом электрическом приводе и рекуперацию энергии торможения.

Schaeffler открывает новый отдел электроприводов

В середине прошлого года Schaeffler объявила, что с 1 января 2018 года создаст в рамках автомобильного подразделения независимое бизнес-подразделение по производству электроприводов для интеграции всех продуктов и системных решений, связанных с гибридными и чисто электрическими приложениями. Новый производственный отдел расположен в Буре, Германия, и является новой штаб-квартирой автомобильного подразделения Scheffler Group.

Кроме того, у компании есть предварительный план продаж по электрификации, который, как ожидается, принесет более 15% от общей выручки от бизнеса электромобилей к 2020 году.

16 января 2018 г. Шеффлер официально назначил доктора Йохена Шрё? Дер) является руководителем недавно созданного подразделения по производству электроприводов группы компаний Scheffler. Он официально вступит в должность с 1 апреля 2018 года. В этой роли доктор Шредер будет подчиняться Мадису Чинке, генеральному директору основного бизнес-подразделения Schaeffler Group Automotive.

46-летний доктор Шредер работал в ValeoSiemenseeAutomotive до прихода в Scheffler Group. Как член Правления, он в основном отвечает за глобальный бизнес компании в области НИОКР.

Доктор Шред учился в Технологическом университете Гамбург-Габер и получил степень доктора философии. в области управления. Он работал в BMW и занимал разные руководящие должности. Он отвечал за проектирование систем, разработку передовых технологий электропривода и управление энергопотреблением транспортных средств.

В конце 2016 года, после 15 лет работы в BMW, доктор Шредер присоединился к ValeoSiemenseeAutomotive в качестве технического директора.

Мост электрического привода Шеффлера

Недавно Schaeffler Group обнародовала новую стратегическую цель «План на завтра». Генеральный директор группы Клаус Розенфельд сказал: «Автомобильная промышленность претерпевает быстрые преобразования. Если мы хотим догнать изменения на рынке, нам необходимо ускорить наши собственные изменения. В результате Schaeffler Group трансформирует свои чисто электрические решения для транспортных средств. Индустрия 4.0 и цифровые технологии умных автомобилей, на долю которых к 2020 году будет приходиться 15% продаж Группы ».

Понятно, что Scheffler Group к настоящему времени получила восемь серий контрактов от различных автомобильных клиентов по всему миру на такие продукты, как карданные валы для автомобилей с новой энергией и гибридные силовые модули. Потенциал продаж этих контрактов превышает 1 миллиард евро. Стоит отметить, что Scheffler Group также создаст центр исследований и разработок в Китае для выполнения индивидуальных требований к поставкам автомобилей китайских марок.

В течение долгого времени чистые электромобили приводились в движение в виде комбинации двигателей и приводных мостов. Эта форма должна увеличивать дифференциальный механизм. Однако большая часть этой формы двигателя не может поспевать за использованием редуктора скорости для замедления. В роли этих механизмов используется много энергии двигателя для преодоления трения, что не способствует использованию электромобилей. Но это еще и самая простая и прямая форма компоновки, больше похожая на традиционный автомобиль.

Scheffler также предлагает множество решений для электроприводов. Помимо гибридного модуля P2, Scheffler также производит мосты с электроприводом. В то же время компания также занимается разработкой технологии изготовления колесных дисков, но разработка этой технологии все еще находится на начальной стадии. По данным EV Century, модель VV8 премиального бренда WEY SUV представит подключаемую гибридную модель, оснащенную мостом с электроприводом производства Schaeffler.

Мотор-ступица Шеффлера

Ориентированные на будущее технологии с нулевым уровнем выбросов также имеют место в концепции развития Scheffler. Компания также продемонстрировала на выставке свою технологию ступичных двигателей, технологию «E-Wheel Drive», разместив двигатель внутри колеса.

В ответ на потребность европейского автомобильного рынка в высокой мощности и высоком крутящем моменте компания Scheffler Germany разработала систему привода ступичного двигателя со сверхвысокой степенью интеграции eWheelDrive для моделей класса B и выше. Система размещает двигатели с внутренним ротором, силовые электронные компоненты, контроллеры, тормоза и устройства с водяным охлаждением на 16-дюймовых ободах.

В качестве заднего привода eWheelDrive (бета-версия) может обеспечить максимальный крутящий момент до 1400 Нм и мощность 88 кВт на электрическом испытательном автомобиле Ford Carnival Wheel Drive, разработанном совместно с Европейским научно-исследовательским и передовым инженерным центром Ford, выпущенном в 2013 году.

Scheffler представил новую технологию E-Wheel Drive. На самом деле это комбинация боковых двигателей и тормозов. Он предъявляет высокие требования к крутящему моменту и скорости двигателя во всем диапазоне. Электромобили, использующие эту технологию, имеют более высокий КПД трансмиссии, а торможение достигается за счет «рекуперации кинетической энергии» за счет отдачи двигателя. Встроенный тормозной барабан используется в аварийных ситуациях, и аккумулятор больше не может принимать электричество.

Хотя эта форма более энергоэффективна, помимо стоимости необходимо решить факторы, влияющие на управляемость подвески и неподрессоренную массу.

В рамках стратегии «мобильности будущего» Schaeffler Group продолжит настаивать на разработке новых энергетических технологий, включая системы приводов с мотор-редуктором, предоставляющих больше возможностей для будущих водителей. Технология привода ступичных двигателей eWheelDrive объединяет независимые двигатели в два задних колеса автомобиля, заменяя двигатели и трансмиссии в традиционных системах трансмиссии и генераторы среднего уровня, используемые в электромобилях, что позволяет сэкономить много места.

Страница содержит содержимое машинного перевода.