護航新能源汽車“心臟”健康
信質集團重慶工廠一年投入1.2億元搞研發
心臟健康,對每個人來說至關重要。汽車也是如此,特別是新能源汽車,車身重量普遍高於同等級燃油車,如何讓新能源汽車擁有健康的“心臟”,這家企業有辦法
電機就是新能源汽車的心臟。而定轉子又是電機的核心模塊,它的品質,直接關系著新能源汽車“心臟”的健康程度。
在兩江新區龍盛新城,就有一家專攻新能源汽車定轉子總成的企業——信質集團重慶工廠。目前,它正以每天生產750套定轉子總成的速度,為重慶新能源汽車提供“心臟”。為確保新能源汽車“心臟”健康,信質集團重慶工廠僅2023年,就花了1.2億元來搞專項研發。
動力要足表現要穩,“心臟”健康要求有點高
在信質集團重慶工廠,記者看到了定轉子總成。
這顆“心臟”的外表是一個端頭布線的金屬圓柱體,直徑大約20厘米,高度和一瓶普通的礦泉水差不多。它由定子和轉子組成,定子的主要作用是產生旋轉磁場,而轉子的主要作用是在旋轉磁場中被磁力線切割,進而產生電流,驅動電機旋轉。
對消費者來說,新能源汽車的“心臟”當然是動力越大、表現越穩越好。但這種“既要又要”的需求,並不容易滿足。在信質集團重慶工廠落地之前,重慶沒有生產高品質定轉子的本土廠家。
信質集團重慶工廠,一出手就挑戰高難度,主要生產制造高槽滿率、油冷、高轉速新能源汽車驅動電機定轉子總成。
高槽滿率,是指線圈放入定子槽內后佔用槽內空間的比例達到較高水平,一般指定子的槽滿率超過75%。而信質集團重慶工廠的定子槽滿率達到了93%。
油冷,是指用油來對定轉子進行冷卻。使用油冷,能夠更精確和高效地冷卻轉子和定子之間的狹小間隙等高溫區域,在散熱效率和熱管理精度上優於傳統風冷和水冷。
高轉速,對轉子的材料和品質是雙重考驗。信質集團重慶工廠使用的是高質量的硅鋼材料,磁感應強度高、磁導率強,“小身材大本領”,可以有效降低電機體積。
不僅有挑戰高難度的膽量,且將其落地生產,信質集團底氣何在?
“集團有一個400多人的研發中心,專門查找、解決電機的各類技術問題。”信質集團重慶工廠總經理李海龍說。
拿出看家功夫消除汽車的“動脈孔洞”
在重慶工廠,信質集團拿出了看家功夫。
一切隻因“心臟”太重要。它的上限,會決定新能源汽車的“零百”加速,下限則影響著新能源汽車的穩定性、行駛噪聲等表現。
而要讓“心臟”更健康,必須解決一個行業難題——消除轉子氣孔。
制造轉子,需要將700攝氏度以上的高溫液態鋁注入模具,在高壓狀態下瞬間成型。但在此過程中,由於液體的冷卻不均勻等問題,轉子端環的內部很可能產生氣泡和氣孔。
由於轉子需要高速旋轉,幾個細如發絲的氣孔,就有可能導致電機性能下降,運轉中發生故障。猶如人的心臟動脈上開了個洞,不僅不敢使勁兒,還可能有生命危險。
解決這個問題,有多種思路:改進轉子模具、后期通過X光等探查氣孔並二次消除等,平均來看,可以消除90%的氣泡和氣孔。
但信質集團再次選擇了挑戰高難度。經過大量研發,信質集團開發出“轉子端環氣孔消除雙擠壓工藝”,把問題解決在萌芽狀態。通俗地說,這種工藝在傳統的注鋁一次成型基礎上,增加了擠壓工序。它像一隻“無情鐵手”,對處於高溫熔融狀態下的端環進行整形擠壓,把氣泡擠破,氣孔合攏。
由此,轉子端環內部的氣泡和氣孔消除率可提高到95%,高於行業水平。並且,在轉子的成型環節就解決氣孔問題,就不會影響后續的生產效率。
目前,信質集團已經獲得了上述工藝的新型實用專利授權。
30多年經驗,為健康“心臟”保駕護航
憑借充足的技術底氣,信質集團還把30多年來沉澱的發展經驗,活用到了重慶工廠的產線上。
具體來說,以生產定轉子總成為例,信質集團根據以往生產經驗,先用計算機輔助模擬生產工藝流程,再分析試驗結果,調整質量控制工藝和程序,最終確定生產工藝流程。這樣一來,就能盡可能避免在實際生產中走彎路。
生產過程中,“我們‘精工出細活’,用上了公司最好的設備。”李海龍說,除了前述設備,重慶工廠還引進了高速沖床、CT探傷設備、超聲波清洗機、大型龍門加工中心等先進設備,在國內同行業中處於領先水平。
這些設備覆蓋了電機定子、轉子研發、生產、試驗、檢測的全過程,確保每一個零部件都足夠可靠。
在精密模具設計上,信質集團先后獲得了200余項專利。通過前述的頂尖加工設備助力,精密模具可以實現600沖次/分以上速度、微米級的加工精度、數億次的沖壓穩定度,保証每一顆“心臟”都嚴絲合縫,動力充沛。
值得一提的是,今年5月,信質集團重慶工廠二期項目也正式簽約,擬在兩江新區建設年產100萬台新能源汽車三合一電機總成項目,進一步補齊我市智能網聯新能源汽車產業發展短板,未來也將帶動一批產業鏈上下游企業落地,形成集群效應,推動我市汽車產業加速邁向“新四化”。(新重慶-重慶日報記者 申曉佳)
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