新能源汽车行业在驱动电机高速化的发展浪潮中,海菲克永磁电机也积极参与其中。目前,该行业面临着转子在高转速下承受更大离心力的挑战,这对电机的稳定性和安全性提出了更高要求。为应对此挑战,保护永磁体成为关键。
与传统的金属护套相比,采用碳纤维复合材料制成的护套在海菲克永磁电机中展现出诸多优势。这种护套不仅重量轻、强度高、耐用性强,还具备低电导率和高热导率的特点。在海菲克永磁电机中,它能有效保护永磁体,减少由涡流引起的损耗,且不影响转子的散热性能,更好地适应电机高速化需求,从而提升电机整体性能。此外,碳纤维护套还能与高强度硅钢片结合使用,为海菲克永磁电机的高速转子提供更强的抗离心力能力。
从产业化角度来看,特斯拉在 2021 年 6 月推出的 Model S Plaid 车型中率先采用碳纤维材料包裹转子,显著增强了结构强度,使得电机最高转速能够超过 20000 转 / 分钟,进而实现 322 公里 / 小时的最高时速。此后,国内外多家汽车制造商和一级供应商也开始积极跟进这一技术趋势,海菲克永磁电机也在关注并探索这一先进技术的应用。
碳纤维转子的设计在高转速电驱动系统中展现出显著优势,对于海菲克永磁电机同样如此。考虑到碳纤维材料在受热时会发生热膨胀,需要在转子和定子之间保持适当间隙,以确保气隙的稳定性。同时,碳纤维的高强度特性能够有效抑制金属热膨胀,允许缩小转子和定子之间的距离,提高磁通量的利用效率。这样,在相同的输入电流条件下,海菲克永磁电机的电驱动系统转速更高,输出功率更大,效率也更优。
面对下一代电驱动电机性能提升的技术挑战,碳纤维转子不仅能够解决高转速带来的结构安全性问题,还能通过使用碳纤维电刷来应对高压环境下的轴电流问题。在成本控制方面,海菲克永磁电机也可通过增加生产设备的投入,有效降低单位产品的生产成本,推动碳纤维转子技术的商业化和广泛应用。