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GAC研发出效率达99.03%的发动机,旨在在不增加电池容量的情况下提升车辆续航里程。

GAC研发出效率达99.03%的发动机,旨在在不增加电池容量的情况下提升车辆续航里程。

提升电动车的续航能力并不仅限于安装更大容量的电池。还可以通过更高效地利用现有能源、减少驱动系统损耗来实现这一目标。GAC公布了其Quark 2.0技术的更多细节,该技术结合了先进的磁性材料与碳纤维,旨在打造更高效、更轻便且更紧凑的发动机。

这项由GAC与另外九家机构共同开发的项目,获得了2026年中国汽车工程师学会科技奖的早期奖项之一。除了这份荣誉之外,更值得关注的是GAC如何将这项技术投入批量生产,以及它将为汽车带来哪些改进。

最引人注目的数据是发动机达到了99.03%的最高效率,据公开信息,该发动机已获得中国汽车技术研究中心的认证。这意味着在最佳工作状态下,发动机几乎能将所有输入的电能转化为机械能,损耗低于1%。

需要将这一数据与整个驱动系统的性能区分开来。GAC的集成系统将十二项功能集于一个单元中,在CLTC循环工况下的效率为94.184%。这是两种不同的测量标准:发动机的最高效率并不代表其持续性能,也不代表从电池到车轮的整车整体效率。

25微米薄层与碳纤维助力降低损耗

GAC研发出效率达99.03%的发动机,无需增大电池容量即可提升续航里程

Quark 2.0的关键之一在于电机的定子部分。GAC用厚度仅为0.025毫米、相当于25微米的非晶态磁性合金带替换了传统的硅钢片。这种非晶态结构有助于降低磁损耗,尤其是在发动机在高频率下运转时。

据制造商称,定子铁芯的损耗约为5.7瓦特/千克,大约是作为参考的超细硅钢损耗的一半。这类部件的制造难度较大:其带状材料较为脆弱,需要特定的处理、切割和堆叠工艺。为了解决这一问题,GAC开发了能够加工宽度超过240毫米材料的自动化设备。

另一个重要部件是转子,即旋转部分。它采用仅有1毫米厚的碳纤维外壳,用于承受高速旋转时产生的应力。这一设计使得转子转速可达30,000转/分钟,而且与更厚的金属外壳相比,它能减轻重量并缩小转子与定子之间的磁间隙。

该发动机的宣称功率密度为17.29千瓦/千克,约合23.5马力/千克。这指的是功率与质量的比例,而非特定发动机的全功率。这一数值较瑞派子公司在2024年8月公布的成果有所提升,当时其宣称的功率密度为13千瓦/千克,约合17.7马力/千克,最高效率为98.5%。

GAC Aion UT Cross

为确保碳纤维能在发动机内部正常工作,GAC还开发了专门的制造解决方案。对金属核心进行等离子体处理,可使其与复合材料的结合强度提升40%以上。此外,该材料还使用了耐180摄氏度高温的树脂,能够承受油冷系统中所用流体的侵蚀。

自动绕线工艺可将灯丝的电压波动控制在±5%的范围内。虽然这是个不太显眼的细节,但对于在转子周围均匀分配应力而言至关重要。要制造出能以如此高速度旋转的部件,就必须保证不同发动机之间的精度一致。

对于驾驶员而言,GAC承诺在不增加电池容量的情况下,将油耗降低约4%,同时使CLTC续航里程增加30至50公里;据我们估算,WLTP续航里程则可提升26至44公里。这些均为制造商公布的改进效果,实际表现将取决于车型、配置以及使用条件。

该产品的生产由GAC的子公司瑞派动力总成技术在广州的工厂负责,该工厂的年产能为10万辆。据该集团称,这项技术已开始批量应用于Hyptec和Aion系列车型,包括2027年推出的Aion i60。不过,这一产能本身并不等同于迄今为止已制造或交付的发动机数量。

这一进展的意义在于能够在不增加电池容量的前提下延长行驶里程,从而避免因提升电池容量而带来的重量增加和成本上升。目前尚需验证这些改进对实际道路行驶能耗的影响程度,但方向已经很明确:即便在已经效率极高的电动发动机中,材料和制造工艺依然能够带来显著的优化效果。