歐盟2035禁燃令掀起的輿論熱議尚未平息， 日前，德國(guó)知名的汽車零部件供應(yīng)商馬勒（Mahle）又宣布推出一款超級(jí)連續(xù)扭矩（Superior continuous torque）電機(jī)，能在不過熱的情況下以超過峰值功率90%的輸出持續(xù)運(yùn)行。
(資料圖片僅供參考)
也就是說，這款電機(jī)能像內(nèi)燃機(jī)一樣長(zhǎng)時(shí)間輸出高動(dòng)力，用于持續(xù)爬坡及連續(xù)加速等場(chǎng)景。
而且，馬勒表示，這款電機(jī)緊湊、輕便、高效，同時(shí)為在所有車型中替代內(nèi)燃機(jī)鋪平了道路。
可以完全替代內(nèi)燃機(jī)的電機(jī)真的出現(xiàn)了嗎？
從馬勒的描述中可以看出，這款電機(jī)最大的特點(diǎn)在于能以90%的峰值功率長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行。
這意味著什么？
首先，需要明確的是，和內(nèi)燃機(jī)不同，電機(jī)功率分為額定功率和峰值功率。
峰值功率指的是負(fù)載突然變化時(shí)，電機(jī)短時(shí)間能帶起的最大功率。也就是一般車輛公開參數(shù)上能看到的最大功率。它指的是電機(jī)瞬時(shí)產(chǎn)生動(dòng)力的大小，決定的是車輛的加速性能。
也就是說，峰值功率影響車輛零百加速時(shí)間。通常來說，峰值功率只能持續(xù)10-30秒，目前大部分電動(dòng)車型也就10秒左右。
而電機(jī)正常長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定工作時(shí)的最大功率為額定功率。額定功率一般在峰值功率的50%左右。不過，不同廠家的產(chǎn)品通常也會(huì)有不同的表現(xiàn)。
智駕網(wǎng)（ID：Zhinengqiche）查詢到的消息顯示，特斯拉Model 3電機(jī)峰值功率202kW，額定功率120kW，額定功率約為峰值功率的59.4%。零跑C11峰值功率200kW，額定功率64kW，比率為32%。比亞迪元PLUS EV峰值功率150kW，額定功率65kW，比率為43.3%。
而根據(jù)馬勒的描述，該款電機(jī)額定功率可達(dá)到峰值功率的90%以上。
也就是說，在電機(jī)峰值功率不變的情況下，電機(jī)可以更高的功率長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行。
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目前新能源汽車的最高速度通常只能達(dá)到200km/h，便是受限于其額定功率。而馬勒發(fā)布的SCT電機(jī)能以90%峰值功率連續(xù)運(yùn)行，可大大提高車輛連續(xù)加速的能力。也就是說，在同樣的峰值功率參數(shù)下，車輛可實(shí)現(xiàn)更高的速度。
同樣，對(duì)于長(zhǎng)時(shí)間爬坡等場(chǎng)景，SCT電機(jī)也能輕松應(yīng)對(duì)。對(duì)于卡車來說，還可以增加其負(fù)載能力。
另一方面，電機(jī)額定功率的提高使得其效率提高，要達(dá)到電機(jī)相同的額定功率所需的峰值功率可以大大減小。
例如，要達(dá)到特斯拉120kW的額定功率，目前需要峰值功率202kW的電機(jī)，而如果能達(dá)到該款電機(jī)的效率，只需要峰值功率133kW的電機(jī)。這將大大提高電機(jī)的使用效率，實(shí)現(xiàn)相同的動(dòng)力效果只需更小的電機(jī)即可。
電機(jī)減小，同時(shí)也意味著使用的材料更少，重量更輕。這一方面能降低電機(jī)成本，另一方面也能進(jìn)一步提高電動(dòng)汽車的續(xù)航。
接下來，我們來看看為什么一般電機(jī)的額定功率和峰值功率會(huì)有這么大的區(qū)別？而馬勒又是如何做到使其SCT電機(jī)能長(zhǎng)時(shí)間高效運(yùn)轉(zhuǎn)的。
首先，由于電機(jī)在運(yùn)行時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量熱能，如果不能順利散熱，就會(huì)對(duì)電機(jī)造成不可逆的損傷。功率越大，產(chǎn)熱越多。
以峰值功率運(yùn)行時(shí)產(chǎn)熱過大，一般電機(jī)冷卻系統(tǒng)無法及時(shí)散熱，因而只能持續(xù)較短的時(shí)間。
而馬勒表示，其SCT電機(jī)之所以能持續(xù)以峰值功率的90%運(yùn)行，便是得益于其獨(dú)特的集成油冷系統(tǒng)。
馬勒對(duì)其油冷系統(tǒng)只做了簡(jiǎn)單的介紹。從官方視頻中可以看出，通過中央進(jìn)氣口吸入油，然后利用旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子的離心力將油向上泵送并圍繞其周圍的定子線圈，近距離吸取熱量，從而達(dá)到為電機(jī)降溫的效果。
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而且，其產(chǎn)生的廢熱還可以用于車輛的整個(gè)系統(tǒng)。
由于暫時(shí)未能找到更多關(guān)于馬勒SCT電機(jī)油冷系統(tǒng)的詳細(xì)資料，此處我們簡(jiǎn)單介紹一下各種冷卻系統(tǒng)的區(qū)別，以及一般意義上油冷相對(duì)于風(fēng)冷和水冷的優(yōu)勢(shì)。
從圖片可以看出，油冷技術(shù)可以將油介質(zhì)直接與電機(jī)發(fā)熱部件接觸，使電機(jī)轉(zhuǎn)子、定子浸入式冷卻。也就是說，使用油冷技術(shù)可以將電機(jī)部件泡在油里，因而散熱效果更佳。
同時(shí)，油介質(zhì)具有絕緣性好、不導(dǎo)磁、凝固點(diǎn)低和沸點(diǎn)高等優(yōu)點(diǎn)。
水冷是相對(duì)比較常用的一種冷卻方式。需要在電機(jī)殼體內(nèi)部設(shè)置水道，冷卻液通過水泵驅(qū)動(dòng)流經(jīng)水道，從而達(dá)到散熱效果。一般水冷系統(tǒng)可以和電池包、電控系統(tǒng)的冷卻形成一個(gè)完整的熱管理系統(tǒng)。
一方面，在水冷系統(tǒng)中，熱量需要通過絕緣層、定子外殼和水道才能被冷卻液帶走，散熱效果相較油冷沒有那么直接。而且，水冷系統(tǒng)由于需要增加水道，又需要兼顧電池包和電控系統(tǒng)的冷卻，設(shè)計(jì)相對(duì)復(fù)雜且會(huì)增加電機(jī)體積。
風(fēng)冷則是三種冷卻系統(tǒng)中結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單成本最低的冷卻方式，利用的是流動(dòng)空氣帶走熱量的基本原理。其散熱效率較低，且無法實(shí)現(xiàn)熱量的回收利用。
當(dāng)然，保時(shí)捷Taycan使用的也是水冷技術(shù)。但畢竟人家作為百萬豪車有足夠的預(yù)算 去堆疊技術(shù)。Taycan使用的是一套非常復(fù)雜的水冷系統(tǒng)，包含高中低溫三套獨(dú)立的熱管理系統(tǒng)回路，分別負(fù)責(zé)乘員艙、電機(jī)和電池。此外，Taycan的工程師還使用了制冷的空調(diào)循環(huán)為水冷系統(tǒng)降溫。
而馬勒研發(fā)的SCT電機(jī)旨在適應(yīng)日常的使用，綜合考慮成本、效率，油冷是最合適的選擇。
那么，又為什么說這款電機(jī)的研發(fā)為電機(jī)在所有車型中替代內(nèi)燃機(jī)鋪平了道路呢？
我們知道，電機(jī)相對(duì)于內(nèi)燃機(jī)有很多優(yōu)勢(shì)。比如起步迅猛，電能與動(dòng)能可以互相轉(zhuǎn)化，運(yùn)轉(zhuǎn)安靜、平穩(wěn)，能量效率高等。
但在高速狀態(tài)下，內(nèi)燃機(jī)的效率將明顯高于電機(jī)。此外，在長(zhǎng)爬坡、賽車，以及貨車大負(fù)載等需要長(zhǎng)時(shí)間輸出大動(dòng)力的場(chǎng)景下，電機(jī)也無法與內(nèi)燃機(jī)抗衡。
而馬勒此次發(fā)布的SCT電機(jī)憑借其能以高功率持續(xù)運(yùn)行的特性解決了這個(gè)問題。
除了由自身屬性決定的，電機(jī)在高速工況下耗電量大，馬勒的SCT電機(jī)確實(shí)在一定意義上進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了對(duì)內(nèi)燃機(jī)的替代。
而歐盟不久前正式通過2035年全面禁燃的決議，也為電機(jī)替代內(nèi)燃機(jī)提供了政策層面的支持。
不過最終德國(guó)提出的到2026年再審核混動(dòng)車型與合成燃料內(nèi)燃機(jī)的折衷方案得到通過，也為內(nèi)燃機(jī)留下了一道口子。
而且，對(duì)于純電動(dòng)車來說，由于目前還存在著續(xù)航、電池安全性等方面的問題，電機(jī)真的要完全取代內(nèi)燃機(jī)，還需要一定的時(shí)間。
馬勒的SCT電機(jī)使用的是永磁電機(jī)，相較于普通電機(jī)，永磁電機(jī)的轉(zhuǎn)子為永磁體，無需將能量作為“勵(lì)磁電流”傳輸?shù)睫D(zhuǎn)子來產(chǎn)生磁場(chǎng)。
因而，永磁電機(jī)除了具有功率密度高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且緊湊、運(yùn)行可靠等特征外，還可使電機(jī)運(yùn)行更高效且無磨損。
同時(shí)，馬勒的SCT電機(jī)也提供無磁體版本，但相應(yīng)的所占空間會(huì)有所增加。
馬勒表示，該電機(jī)幾乎適用于任何類型的車輛，包括乘用車、商用車、工程機(jī)械車和拖拉機(jī)等。
兩款電機(jī)都將在9月德國(guó)漢諾威的2022 IAA運(yùn)輸展上亮相。
關(guān)鍵詞： 額定功率 也就是說 水冷系統(tǒng)
