У китайців немає переваги? Німці порівняли 115 двигунів електромобілів

У статті:

• Китайські, європейські та американські двигуни дивовижно схожі
• Щільність потужності електродвигунів зросла майже на 45 відсотків.
• Нові двигуни досягають понад 20 тис. об/хв та стають все меншими та ефективнішими

Німеччина дослідила світову електромобільність

У дискусіях про електромобілі часто виникає питання про те, чи справді китайські виробники випередили конкурентів у технологіях приводів. Відповіді намагалися знайти вчені з RWTH Aachen University, одного з найпрестижніших технічних університетів Європи.

Дослідження, опубліковане у науковому журналі Energies, охопило 115 електродвигунів з 80 моделей автомобілів, вироблених у 2019–2025 роках. Хоча основною сферою уваги був китайський ринок, аналіз було доповнено даними щодо конструкцій, які використовують європейські та американські виробники – йдеться у методології дослідження.

Цей висновок є несподіванкою для багатьох спостерігачів галузі. Як підкреслили автори дослідження, „електричні приводні системи з трьох аналізованих ринків мало чим відрізняються з точки зору фундаментальної архітектури“. Це стосується, зокрема, конструкції корпусів, геометрії роторів та статорів, а також концепцій охолодження, які використовуються у нових поколіннях приводів.

Різниці криються в деталях

Дослідники вказують, що перевага окремих виробників сьогодні не походить від революційно інших технічних концепцій. Ключове значення мають матеріали та спосіб виготовлення конкретних конструктивних елементів. Прикладом є корпуси двигунів. Виробники з Китаю все частіше використовують сплави магнію, які дозволяють зменшити масу системи. Європейські компанії, у свою чергу, залишаються більш прихильними до алюмінію.

Різниці помітні також у проектуванні електричних дротів. Китайські компанії частіше використовують рішення, покриті порошковим покриттям, тоді як європейські виробники обирають більш складні конструкції, у яких кілька мідних дротів інтегровані з полімерними елементами – аналізують дослідники.

Це показує, що конкуренція вже не ведеться лише за параметри приводу, а й за витрати на виробництво, масу транспортного засобу та простоту монтажу. Зрештою саме ці деталі визначають кінцеву вартість приводної системи та всього автомобіля – пояснює Миколай Крупінський з Інституту автомобільних перевезень.

Все більша потужність на кожен кілограм

Одним із найцікавіших висновків дослідження є динамічне зростання щільності потужності синхронних двигунів із постійними магнітами. За даними авторів, середнє значення зросло з 1,68 кВт/кг у 2019 році до 2,43 кВт/кг у моделях 2024–2025 років. Це означає покращення майже на 45 відсотків.

Ключову роль тут відіграло зростання швидкості обертання. Ще у 2020–2022 роках більшість аналізованих приводів досягали максимум 8–17 тис. об/хв. Наразі все частіше зустрічаються конструкції, які працюють при швидкостях, що перевищують 20 тис. об/хв, а рекордні системи досягають навіть 30,5 тис. об/хв.

Як зазначають вчені, вищі оберти дозволяють зменшити діаметр ротора та статора, а отже, скоротити витрати на матеріали. Однак це не завжди призводить до створення менших приводів. Деякі виробники використовують додатковий потенціал для підвищення продуктивності та максимальної швидкості транспортних засобів.

Настає нова ера охолодження

Змінюється також спосіб керування температурою. Старіші конструкції в основному використовували класичні водяні радіатори. У сучасних приводах все частіше застосовуються системи прямого охолодження олії ротора та статора. На думку експертів, такі рішення покращують відведення тепла, але водночас вимагають вищої точності виробництва та більш складних систем герметизації. Саме в таких сферах все частіше відбувається технологічна гонка між виробниками – пише портал Electrive.com.

Китайська перевага не є очевидною

Немає сумнівів, що Китай залишається одним із найважливіших рушіїв розвитку електромобільності, але він не йде абсолютно окремим технологічним шляхом. Автори дослідження також підкреслюють, що не спостерігається фундаментальних відмінностей між двигунами, які розробляються в Китаї, Європі та Сполучених Штатах. Коротко кажучи, Європа не знаходиться у програшній позиції.

Оскар Влостовський