SIEMENS陕西省榆林市西门子中国一级代理-西门子变频器伺服电机一级总代理

  临近2023年末，“小米汽车技术发布会”，可谓是全年Zui热门、Zui重磅的信息之一。小米超级电机“秀转速” 你知道这有多难么？

       此次发布会，雷老板拿出很多好东西，譬如超级电机、CTB一体化电池技术、超级大压铸、智能驾驶、智能座舱、摩德纳架构等自主研发的核心技术模块。而且一出手就是多项捅破天花板的dingjian技术。       本篇我们就聊聊对于电车Zui核心、Zui关键的“超级电机”-V8s和V6s。V8s更是以Zui高27200转/分钟，打破目前电机转速的极限。电机提高转速的瓶颈是什么？目前高性能电机转速天花板有多高？电机Zui高转速的突破犹如发动机的转速极限。需要众多周边技术的层层突破。其中，Zui难突破的就是转子，由于自身旋转过快、高转速下出现离心力，极端情况会导致变形。除了转子以外，还有相连接的轴承也要承受巨大压力；周边的电线的缠绕方式、电机散热+润滑系统；电机安装工艺、高压、高电流下对导线材料的选择等等诸多方面缺一不可。目前，主流的400V高性能电机Zui高转速约在16000-17500转/分钟之间；采用电机水冷+减速器油冷方式。当前特斯拉800V超高压，8层扁线定子永磁同步电机的Zui高转速达到20000转。而这一数据也在前不久，被国内主机厂商的新一代电机以22000转/分钟的jizhi转速而“遥遥lingxian”。但好景不长，今天小米超级电机的公布，也顺便摘走了“遥遥lingxian”牌匾。

“三大指标”和“五大要求”层层捆绑，制约电机转速提高

电机是电动汽车的心脏，是核心中的核心。Zui大行驶里程、加速性能以及Zui高时速，一般视为三大核心指标。整车能跑得远、跑得快、跑得极，全部依靠电机的性能。围绕这三大指标设计下，对电机设计就会提出五大要求：1、电机的高过载能力电动车驱动电机需要自身4-5倍的过载能力，来满足频繁极限加速和负载爬坡能力，此时电机不能出现“失速”现象。这是一项非常重要的安全指标。在行业中，曾经就有车辆出现高速失速现象。2、较宽的调速能力电动汽车的Zui高转速要求达到在公路上巡航时基本速度的4-5倍。以满足低速运行输出恒定大扭矩和高速输出的恒定功率。3、需要高功率密度简单理解就是尽量提升电机功率的前提下，降低重量，做轻量化设计。基本要求达到1千瓦/千克以内为标准。4、可控性、精度高电机需要有宽泛的可控性以及不同速度下，对电机扭矩、转速输出的精准控制。这项指标直接影响驾乘质感。5、更高的可靠性电动车驱动电机长时间工作在高温、高湿、高功率工况下，需要更好的防水性、更可靠的性能输出表现。

小米超级电机捅破天花板，27200转/分钟背后是技术全面突破

小米全自研量产HyperEngine V8s电机，转速高达27200转/分钟，功率达到425千瓦、单电机Zui大扭矩635牛米、Zui高效率98.11%，这一数据打破电机行业转速天花板；联合研发HyperEngine V6/V6s，Zui高转速为21000转/分钟，也是行业yiliu水准。讲到电机参数时，我几乎全程做笔记，没有漏掉任何一张数据参数。接下来，我为大家做个简单的复盘和小白化解读。小米自研HyperEngine V8s：体重轻、力量大除了我们上图所见的转速、功率、扭矩参数以外，还有一项非常重要的指标，就是电机功率密度。在上一段中我们介绍，Zui低标准为1千瓦/千克就是合格标准。而V8s超级电机的功率密度达到了10.14千瓦/千克，比基础标准高出10倍。这项数据也超过了特斯拉当下Zui先进水平的60%（6.22千瓦/千克）。这项指标简单的理解就是，电机输出1千瓦对应自身重量是1千克。在同等重量下，能够产生更大的功率就是集成化、轻量化的更好设计。HyperEngine V6/V6s：超越特斯拉电机此次首次亮相的小米SU7搭载的就是这两款电机。Zui高21000转/分钟的转速也位居行业第一梯队。其中，HyperEngine V6超级电机的Zui大功率为220千瓦，Zui大扭矩为400牛·米，而HyperEngine V6s超级电机的Zui大功率则达到了275千瓦，Zui大扭矩为500牛·米。电机功率密度达到6.78千瓦/千克。同样超越了特斯拉目前Zui先进的电机。如果你觉得以上两个转速还不够高的话，那么可以再看看小米超级电机 技术预研的电机转速，已经达到恐怖的35000转/分钟，这项技术绝不是停留在PPT上，在发布会现场，雷总播放了该电机在实验室中的运转极限。该电机通过碳纤维「激光固化缠绕工艺」，达到了35000转/分钟Zui高转速。充足的专利技术储备，展示了小米在电机技术领域的创新实力和深厚积淀，也为其未来产品的多样性和创新性提供了更多可能。实际上，每一次性能的提升都是技术的再一次进步和发展，都体现出企业的技术实力。那么，电机为何能一次再一次突破极限，再创新高呢？1、AI仿真技术优化转子应力在设计之初，设计团队就用上了AI仿真技术。历时8个月、20万次电磁和结构耦合AI仿真迭代以及多轮样品试制。现在AI设计已经逐渐成为一线汽车厂商研究设计的主流，譬如车身结构、材料筛选等，通过AI仿真技术，可以快速形成推荐方案，工程师再通过筛选进行排查和验证。可以理解为，大数据下的GPT功能。小米这个强度的AI仿真技术还是很有看点的，科技大厂在这方面的实力可见一斑。2、更gaoji的工艺HyperEngine V8s实现了98.11%的电机效率。其定转子硅钢片的差异化厚度设计，将0.2mm的定子超薄硅钢片与0.35mm的转子超高强度硅钢片相结合，强度与效率齐头并进。另外。高性能钕铁硼永磁体的应用，突破了传统的54槽6极设计专利封锁，采用了8层Hairpin扁线绕组，槽满率高达77%。小米通过更高的工艺和绕组方式，提升满槽率，从而提升电机的效率和输出功率。3、双向全油冷散热，S型立体油路设计HyperEngine V8s采用双向全油冷散热和S型立体油路设计。定子部分通过双循环立体油路，散热面积增大了，实现了Zui高20度的降温；转子部分则利用专利S型油路，散热面积增加了50%，达到了Zui高30度的降温效果。此外，定子硅钢叠片还采用了“阶梯式”错位设计，使有效散热面积再增加7%。目前，高功率电机都已全油冷方式进行降温，定子双循环立体油路，简单理解就是通过加大循环系统，让更多的油给定子降温。持续恒温才能让电机工作在zuijia状态。小米这个电机做得更加jizhi，油路设计、散热面积、立体循环还是很有创新性的。4、电机材料的提升小米业界首发960MPaZui高强度特种硅钢片，是行业主流的2倍多(450Mpa)；提升强度。随着电机转速的提高，在电机内部也形成巨大的离心力和应力，此时需要对电极转子运动部件的材料进行加强。小米将再一次提升2倍行业标准，来完成高转速下转子的稳定性。核心技术好比砖石，建造坚实的房屋，需要诸多砖石的层层累积。小米追求电机Zui高转速也绝不是炫技，而是扎实的走好每一步。小米在超级电机的lingxian技术绝不是以上几点那么简单，发布会现场展示，小米为这款电机申请了155项专利，其中已授权60项。还在电机Zui高转速、电驱Zui高效率、功率密度上达到了中国电工技术学会和国创中心双认证的“国际lingxian水平”。

坚持正向开发，重新定义汽车的决心

发布会上，小米对于汽车的定义同样令人惊喜。传统汽车的核心是代步工具，目前的智能汽车是以汽车平台为基础，增添智能化功能。而小米汽车的造车理念是赋予生态和智能的移动智能空间。小米将汽车、消费电子、智能生态融合。重新定义汽车工业的技术栈。此前雷总曾表示，小米造车的投入是其他汽车制造商的十倍。一般汽车品牌造一辆车总计投入300人至400人，费用在10亿元至20亿元，而小米汽车的第一辆车整体投入3400名工程师，研发费用超100亿元。自研出很多“dingjian的好东西”。我其实是个忠实的米粉，从小米第一代手机开始，迭代数代手机产品。再到家里的智能生态家居产品。小米让我的家变成了“智能生态空间”。而此次发布的小米汽车也补齐了“人车家全生态”Zui后也是Zui重要的一环。对于理工科出身的我来说，此时此刻的心情是激动万分的。小米电机转速突破的一大步，在整个电车技术发展中只是一小步。但这一步也彰显了小米的技术实力和技术储备。也让小米汽车在行业中，迈出了坚实的一步。在外行人看来，“这不就是提高点转速么，至于如此鼓吹么？”。从小格局看，可以认为这次突破极限是汽车行业的lingxian。从大格局来看，我认为这是国内材料、数控加工、装配工艺、等诸多基础工业的新突破。
如果我们换个说法，基普乔格用1小时59分40秒跑完全马为何值得欢呼雀跃？奥运会中每一次世界纪录的突破为何会载入史册？因为这些都是“突破极限”的挑战。小米历经13年技术积累，已经拥有完备的智能生态布局，称之为“全球第一”并不为过。再加上汽车技术的全栈自研，率先翻开“科技大厂 生态造车”的新篇章。定位C级高性能生态科技轿车的小米SU7也是在新篇章下的第一个产品。在智能化、性能、安全、健康、等不同维度下，期待有更颠覆、创新的表现。