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High Revolution Drive:ZF研发的电动驱动系统,转速可达30,000转/分钟。

High Revolution Drive:ZF研发的电动驱动系统,转速可达30,000转/分钟。

ZF通过High Revolution Drive技术研发出一种极为紧凑的电动驱动系统,其转速可达30,000转/分钟。该供应商称,这种驱动系统能减少所需空间和重量,同时大幅降低对磁体的需求。

该驱动系统的架构适用于400伏和800伏的电力系统。

图片来源:ZF

在性能相同的情况下,随着转速的提高,电动机所需的扭矩应随之降低。据ZF称,这样就能设计出体积更小、重量更轻的电动机。为确保车轮仍能获得所需的扭矩,这家位于施瓦本地区的零部件供应商将电动机与一级减速比为18:1的双级齿轮箱相结合。

电动机、逆变器及齿轮箱被整合在3合1系统中。据ZF介绍,该设计方案可使车轮的输出功率达到200千瓦,峰值扭矩达到3,500牛米。与同样具有200千瓦功率但最高转速仅为18,000转/分钟的SELECT驱动系统相比,High Revolution Drive所需的安装空间可减少近25%,重量也可减轻约25%。ZF甚至计划将所需的磁体数量减少50%。

尤其是后者可能对汽车制造商具有吸引力,因为较少的磁性材料既能降低成本,又能减少对特定原材料和供应链的依赖。据ZF称,尽管转速更高且传动比更大,但其效率仍可与传统驱动系统相媲美。不过该供应商并未给出具体的效率数值。

ZF希望将磁性材料需求减半

高转速带来的一个特殊挑战是噪音与振动问题。ZF在此方面凭借其在齿轮及齿形设计方面的经验来应对。对于这款新驱动系统,电机、齿形、轴承以及齿形几何结构都是经过共同设计的。该公司将30,000转/分钟的转速视为所介绍配置在技术层面与经济层面的“最佳点”。

首先,重点在于功率在150至200千瓦之间的动力总成领域。不过,该架构应能适配其他功率等级,并支持400伏和800伏两种电压系统。

High Revolution Drive基于ZF的模块化SELECT平台打造。这样一来,这家供应商无需为这款新的动力总成开发全新的组件,便可继续使用现有的部件和技术。

不过,High Revolution Drive目前仍处于预量产阶段。据ZF称,他们已与多家汽车制造商就这一概念展开讨论,目标是在2030年前实现批量生产。该公司目前尚未透露具体的客户或车型项目。

今年,ZF对其电动出行业务进行了重组。在经过自制或外购的评估后,这家供应商在春季决定继续自行研发和生产电动机及逆变器。与此同时,由于实际负荷低于预期,其电动驱动业务面临着成本压力。通过High Revolution Drive,ZF展示了其在未来电动驱动产品上将侧重的技术差异化方向。