據(jù)悉,國內(nèi)首家碳纖維高速永磁電機轉(zhuǎn)子研發(fā)企業(yè)“安徽墨森科技有限公司”已于2023年9月完成原子創(chuàng)投獨投的千萬級天使輪融資,強勢進軍新能源車電驅(qū)動領(lǐng)域,專注電機性能提升的兩款產(chǎn)品均在知名車企定點或供樣。本輪融資將用于持續(xù)擴大研發(fā)生產(chǎn),搭建國際領(lǐng)先的碳纖維高速電機轉(zhuǎn)子設(shè)計與研發(fā)、成套產(chǎn)線以及碳纖維柔性電刷制造單元,推動碳纖維材料在高速電機領(lǐng)域的規(guī)?;瘧?yīng)用。
1.時代已來 新能源車電驅(qū)動迎來高速化
2021年1月,Tesla發(fā)布重磅產(chǎn)品Model S Plaid,該車型百公里加速時間僅為2.1s,最高車速達(dá)到322km/h,性能遠(yuǎn)超同級別競品,一時間舉座皆驚。
超高性能的背后,關(guān)鍵技術(shù)是采用大張力纏繞工藝制造的碳纖維高速轉(zhuǎn)子,其轉(zhuǎn)速可達(dá)20000rpm(轉(zhuǎn)/每分鐘),由于過去在轉(zhuǎn)子外包裹的金屬護套對轉(zhuǎn)子的預(yù)緊力不足,轉(zhuǎn)子在高速轉(zhuǎn)動時(超過2萬rpm)將發(fā)生爆裂失效,對電機轉(zhuǎn)速的提升造成掣肘。而碳纖維高速轉(zhuǎn)子的材料特性足以完美解決這一技術(shù)挑戰(zhàn),從而大幅提升電機轉(zhuǎn)速和電機功率密度,同時降低電機整體的體積和重量。
一石激起千重浪,國內(nèi)各大車企競相啟動高速永磁電機研制項目,使其成為爭奪技術(shù)制高點,以高性能、高配置破局市場競爭重圍的重要抓手。據(jù)統(tǒng)計,到2025年,高速永磁電機在新能源汽車領(lǐng)域的市場規(guī)模將達(dá)到965億元。
2.強勢突圍 碳纖維高速永磁電機實現(xiàn)國產(chǎn)化
雖然市場前景一片看好,如何實現(xiàn)碳纖維在新能源車電機轉(zhuǎn)子上的實施應(yīng)用卻是一項國際性的難題。
墨森科技創(chuàng)始團隊早在2017年率先啟動研發(fā)工作,是國內(nèi)首家碳纖維高速永磁電機轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)正向研發(fā)供應(yīng)商,且具備從碳纖維材料、結(jié)構(gòu)設(shè)計、電磁設(shè)計、成型裝配工藝、裝備制造及檢驗檢測在內(nèi)的等全方位技術(shù)能力,破了關(guān)鍵技術(shù):超高張緊強度下的無損纏繞。
企業(yè)自主研發(fā)的第四代大張力纖維纏繞機已實現(xiàn)吉帕(109Pa)級張力纏繞,核心技術(shù)水平國際一流。由于這一張緊強度超過了許多車身常用高強度鋼材的極限強度,因此,與傳統(tǒng)金屬壓裝護套提供的預(yù)緊力相比,墨森研發(fā)的碳纖維纏繞護套預(yù)緊力可高出數(shù)倍,且穩(wěn)定、可控,徹底避免離心力作用造成轉(zhuǎn)子的損壞,為電機進一步提高轉(zhuǎn)速增大功率帶來質(zhì)的升級。
憑借深厚的技術(shù)沉淀,墨森的碳纖維轉(zhuǎn)子產(chǎn)品已獲格力裝備、江特電機、中電21所等企業(yè)批量采購,并與超過20家主機廠及Tier1供應(yīng)商密切配合開展新能源車高速永磁電機碳纖維轉(zhuǎn)子的研發(fā),已完成多輪設(shè)計仿真計算、供樣及測試,并獲多個定點。
如,墨森為國內(nèi)某自主品牌汽車研發(fā)的碳纖維轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速近高達(dá)35000rpm,轉(zhuǎn)速是Tesla同類產(chǎn)品的1.5倍以上;為某外資品牌電驅(qū)動企業(yè)研制的25000rpm碳纖維轉(zhuǎn)子也已在2023年上海車展成功展出,所有產(chǎn)品性能均達(dá)到國際領(lǐng)先水平。
專注電機性能提升,墨森還針對800V高壓電驅(qū)動中軸電流對軸承的腐蝕推出了碳纖維柔性電刷,利用碳纖維高電導(dǎo)的優(yōu)異特性,通過高達(dá)數(shù)十萬個接觸點,形成百毫歐級的接觸電阻,可將軸電流充分導(dǎo)出,有效消除軸承電腐蝕現(xiàn)象。目前,墨森的碳纖維電刷制品已在多家主機廠定點,在乘用車、商用車以及工程車輛等多個車型完成驗證和批量交付。