تحت طرح استراتژیک دو کربنه، موتور محرک، به عنوان جزء اصلی وسایل نقلیه انرژی جدید، باید توجه بیشتری به توسعه راندمان بالا، کوچک سازی و هوشمندی داشته باشد. در سال‌های اخیر، به منظور بهبود بیشتر چگالی توان، راندمان و سایر شاخص‌های اصلی موتورهای محرک و کاهش هزینه‌ها، شرکت‌های موتورسازی به توسعه محصولات موتوری با کارایی بالا، مانند آهنرباهای دائمی خاکی کمیاب یا کمیاب، 6.5% ادامه داده‌اند. فولاد سیلیکونی بالا، مواد کامپوزیت مغناطیسی نرم، آلیاژهای آمورف / نانوبلور و سایر مواد کلیدی توجه زیادی را به خود جلب کرده‌اند. علاوه بر این، اگرچه درایو متمرکز جریان اصلی فعلی است، فناوری‌های محرک توزیع‌شده مانند موتورهای چرخ و موتورهای هاب نیز به دلیل مسیرهای انتقال کوتاه و کنترل مستقل گشتاور بین محورها یا چرخ‌ها، موضوع تحقیقاتی داغ بوده است.
با این حال، توسعه موتورهای محرک جدید نیز با مشکلاتی مواجه است. به عنوان مثال، برخی از مواد کلیدی موتورهای محرک نوآورانه هنوز دارای نقاط دردناکی مانند فرآیندهای دشوار و هزینه های بالا هستند. درایوهای توزیع شده، به ویژه درایوهای توپی چرخ، همچنان مشکلاتی مانند کنترل پذیری ضعیف، هزینه های بالا و قابلیت اطمینان پایین دارند. برای ارتقای برنامه در مدل‌های بیشتر، تأیید بیشتری لازم است.
موارد زیر عمدتاً بر دو بعد مواد پیشرفته برای موتورهای محرک و درایوهای توزیع شده تمرکز دارد.
مواد پیشرفته برای موتورهای محرک:
مواد کلیدی که بر عملکرد و هزینه موتورهای محرک تأثیر می‌گذارند عبارتند از آهنرباهای دائمی، ورق‌های فولادی سیلیکونی، سیم‌های مسی و غیره. مواد، و آهنرباهای دائمی خاکی کمیاب کم سنگین و خاکی کمیاب، رسانایی بالا، سیم مسی فوق العاده کم تلفات و مقاوم در برابر کرونا، سیستم عایق هدایت حرارتی بالا و غیره مقاوم در برابر درجه حرارت بالا.
مواد مغناطیسی نرم جدید شامل فولاد سیلیکونی بالا با 6.5% Si، آلیاژهای آمورف/نانو کریستال، مواد کامپوزیت مغناطیسی نرم و غیره است. فرآیند تولید فولاد سیلیکونی بالا با 6.5% Si پیچیده است که منجر به کنترل کیفیت دشوار، راندمان تولید پایین و هزینه بالا می شود. ; آلیاژهای آمورف/نانوکریستالی چگالی مغناطیسی اشباع پایینی دارند و مواد نازک، شکننده، سخت و پردازش آنها دشوار است، که آنها را برای کاربردهای با سرعت فوق العاده و ولتاژ بالا مناسب تر می کند. موتور فرکانس
مواد NdFeB هنوز مهمترین ماده آهنربای دائمی خاکی کمیاب است و ماده آهنربای دائمی MQ3 با استفاده از فناوری تغییر شکل حرارتی خاموش کننده سریع Nd-Fe-B یکی از محورهای مواد آهنربای دائم جدید است. کاهش مصرف خاک‌های کمیاب سنگین، مسیر اصلی تحقیق و توسعه فعلی است و فناوری پالایش دانه، فناوری بین دانه‌ای، فناوری انتشار بین دانه‌ای و فناوری جامع تمرکز تحقیقات است. علاوه بر این، موتورهای تحریک الکتریکی نیازی به استفاده از آهنرباهای دائمی ندارند و همچنین یکی از دغدغه های صنعت و گزینه های بالقوه محصول هستند.
درایور توزیع شده:
درایو توزیع شده یک انتخاب مهم در فرآیند توسعه الکتریکی آینده است و به طور متقابل رانندگی خودکار را تقویت می کند. درایو توزیع شده شامل فناوری های کلیدی مانند توزیع و کنترل گشتاور، کنترل ضد لغزش درایو، کنترل مقاوم در برابر خطا و ایمنی عملکردی است. در عین حال، از آنجایی که درایو توزیع شده هنوز از نظر مانورپذیری و هزینه دارای چالش‌های خاصی است، ممکن است اولین موردی باشد که در خودروهای سواری سطح بالا و وسایل نقلیه ویژه (الزامات عملکرد بالا و نه حساس به هزینه) در اجرای برنامه‌های کاربردی استفاده می‌شود.
موتورهای چرخ و موتورهای توپی دو مسیر فنی مهم برای درایو توزیع شده هستند. موتور چرخ می تواند به مزایای طراحی چند میدانی الکترومکانیکی، حرارتی و مغناطیسی مجموعه محرک الکتریکی عمیق یکپارچه برای دستیابی به یک موتور محرکه کوچکتر و سبک تر و سیستم مونتاژ کاهنده کمک کند. در مقایسه با موتورهای درون چرخ، طراحی مهندسی موتورهای سمت چرخ دشوارتر است، اما هنوز چالش های هزینه ای وجود دارد.
موتورهای درون چرخ با مشکلات فنی چند بعدی مانند اتلاف حرارت، آب بندی، کنترل و مقاومت در برابر ضربه مواجه هستند. هنوز راه زیادی تا کاربردهای تولید انبوه در مقیاس بزرگ در زمینه خودروهای سواری باقی مانده است. رسانایی حرارتی با راندمان بالا و فن آوری های خنک کننده و اتلاف گرما مورد نیاز است، همچنین ضد گرد و غبار و ضد آب، فناوری آب بندی دینامیکی با مقاومت کم، فناوری ماژول گوشه یکپارچه و سایر زمینه های طراحی و تأیید مهندسی نیاز به پیشرفت های کلیدی دارند. منبع مقاله: نقشه راه فناوری خودروهای صرفه جویی در انرژی و انرژی جدید.
