У китайцев нет преимущества? Немцы сравнили 115 двигателей электромобилей

В статье:

• Китайские, европейские и американские приводы удивительно похожи
• Плотность мощности электродвигателей выросла почти на 45 процентов.
• Новые приводы достигают скорости более 20 тыс. об/мин и становятся всё меньше и эффективнее

Германия проанализировала мировую электромобильность

В дискуссиях об электромобилях часто возникает вопрос о том, действительно ли китайские производители обогнали конкурентов в области технологий приводов. Ответы на него попытались найти учёные из RWTH Aachen University, одного из самых престижных технических университетов Европы.

Исследование, опубликованное в научном журнале Energies, охватило 115 электродвигателей из 80 моделей автомобилей, произведенных в период с 2019 по 2025 год. Хотя основным объектом исследования был китайский рынок, анализ был дополнен данными о конструкциях, используемых европейскими и американскими производителями, — говорится в методологии исследования.

Этот вывод стал неожиданностью для многих наблюдателей отрасли. Как отметили авторы исследования, «электрические приводные системы с трех анализируемых рынков сильно не отличаются по основной архитектуре». Это касается, среди прочего, конструкции корпусов, геометрии роторов и статоров, а также концепций охлаждения, используемых в новых поколениях приводов.

Различия кроются в деталях

Исследователи указывают, что преимущество отдельных производителей сегодня не обусловлено революционно иными техническими концепциями. Ключевое значение имеют материалы и способ изготовления конкретных конструктивных элементов. Примером могут служить корпуса двигателей. Производители из Китая всё чаще используют сплавы магния, которые позволяют снизить массу системы. Европейские компании же по-прежнему остаются более приверженными алюминию.

Различия проявляются также в дизайне токопроводящих рельсов. Китайские компании чаще используют покрытия на основе порошковой покраски, в то время как европейские производители предпочитают более сложные конструкции, в которых несколько медных рельсов интегрированы с полимерными элементами, — отмечают исследователи.

Это показывает, что конкуренция теперь ведется не только за характеристики привода, но и за себестоимость производства, массу автомобиля и простоту монтажа. В конечном итоге именно эти детали определяют окончательную стоимость приводной системы, а также всего автомобиля, — объясняет Миколай Крупинский из Института автомобильных перевозок.

Все большая мощность на каждый килограмм

Одним из самых интересных выводов исследования является динамичный рост плотности мощности двигателей синхронных с постоянными магнитами. По данным авторов, среднее значение выросло с 1,68 кВт/кг в 2019 году до 2,43 кВт/кг в моделях 2024–2025 годов. Это означает улучшение примерно на 45 процентов.

Ключевую роль здесь сыграло увеличение частоты вращения. В 2020–2022 годах большинство анализируемых приводов достигали максимум 8–17 тыс. об/мин. В настоящее время всё чаще встречаются конструкции, работающие при частотах, превышающих 20 тыс. об/мин, а рекордные установки достигают даже 30,5 тыс. об/мин.

Как отмечают ученые, более высокие обороты позволяют уменьшить диаметр ротора и статора, тем самым сокращая расход материалов. Однако это не всегда приводит к созданию более компактных приводов. Некоторые производители используют дополнительный потенциал для повышения характеристик и максимальной скорости транспортных средств.

Наступает новая эра охлаждения

Изменяется также способ управления температурой. Более старые конструкции в основном использовали классические водяные щиты. В современных приводах все чаще применяются системы прямого охлаждения масла ротора и статора. По мнению экспертов, такие решения улучшают отвод тепла, но в то же время требуют более высокой точности производства и более совершенных систем герметизации. Именно в таких областях все чаще разворачивается технологическая гонка между производителями — пишет портал Electrive.com.

Преимущество Китая не является очевидным

Нет сомнений в том, что Китай остается одним из главных движителей развития электромобильности, но он не следует совершенно отдельному технологическому пути. Авторы исследования также подчеркивают, что фундаментальных различий между двигателями, разрабатываемыми в Китае, Европе и Соединённых Штатах, не наблюдается. Короче говоря, Европа не находится в проигрышном положении.

Оскар Влостовский