馬威動力董事長龍衛國

“未來一定是扁線電機的天下。”

當前，一線主流整車廠都在研發儲備下一代電驅動技術，馬威動力公司董事長龍衛國在與媒體溝通交流時強調稱。

早在2003年至2004年期間，寶馬就開始立項研究電驅動。經過三年半的研究，寶馬成功研發出了混磁電機技術，并于2007年開啟寶馬i3、i8等新能源車型的開發項目。

新能源汽車時代，很多人認為豪華品牌在新能源汽車技術上已經落伍，但實際上，在核心技術的研發上，這些全球化的車企早已有布局。

1999年成立的馬威，就曾在早期參與了寶馬的電驅動技術的聯合研發。2010年，馬威的混磁電機HSM技術率先在BMW上進行量產，隨后特斯拉、法拉利、阿斯頓·馬丁、捷豹路虎等企業均也采用了馬威的早期技術路線。去年8月，馬威發布全球首條閉口槽連續扁線混磁電機，獨家供應蔚來樂道L60。

何為混磁電機？

汽車驅動電機中應用最多的是永磁同步電機和交流異步電機。相較于異步電機的體積大、重量重，永磁同步電機則具有體積小、效率高、高效區域寬、轉矩和功率密度高、調速范圍寬、快速響應能力強等優點。

因此，以特斯拉為代表的車企，無論是自主研發生產，還是通過外部合作加工的電機，均采用永磁同步電機技術方案。

不過，值得注意的是，特斯拉 2023 年在美國發布的最新Model S ，首次搭載了混磁電機。同年 11 月推出的 Roadster 車型，其前后雙電機同樣采用了該技術。

相較于永磁同步電機，混磁電機并不追求在額定功率下達到的最高轉速，但其在一些極端工況之下，依舊能滿足性能要求。

特斯拉這一技術更迭也引起了行業關于混磁電機的關注。但實際上，如開篇所言，早在2013年寶馬i3就采用了混磁電機（HSM）。

早期關于混磁電機，一些業內人士認為“混磁電機存在嚴重的抖動和噪音問題，根本無法應用于汽車領域。”

在傳統永磁同步電機中，轉子磁鐵以標準的N極、S極交替分布，運行時能夠保持相對平穩。而混磁電機的技術原理在于，將傳統永磁同步電機規則的N極、S極分布，重新設計為無數個微型N極、S極組合。然而，根據物理原理，能量轉換過程中伴隨的作用力與反作用力，極易引發電機劇烈抖動。

據馬威動力董事長龍衛國介紹，為了攻克這一難題，馬威研發了非對稱磁隔橋專利技術。其解決思路并非依賴復雜的減震裝置，而是基于電機運行時常見的6次或8次振動特性，通過精確調整，將振動的峰值與谷值在時間維度上進行合理匹配，使其相互抵消，從而大幅降低整體振動幅度。從外觀與結構來看，馬威的混磁電機轉子磁鐵在角度分布上呈現出非對稱的設計，與傳統電機形成顯著差異。 最大的優點是在優化磁槽、提高磁阻的同時，增加功率密度，減少轉矩波動和噪音，在功率密度、轉矩密度、效率、重量上均具優異表現。

轉速不是關鍵

當前，高速電機已成為行業研發趨勢，大家都在做25000轉 / 分鐘與 35,000 轉 / 分鐘。但實際應用場景中，國內路況是否需要高速電機？

龍衛國表示，此前馬威給某超豪華跑車品牌定制的35000轉/ 分鐘的高速電機已實現量產上路。這一應用的前提是歐洲部分高速公路不限速的特殊交通環境，而國內高速公路存在嚴格的速度限制，在此背景下，如此高轉速的電機在實際駕駛場景中難以充分發揮效能。并且，追求超高轉速將引發一系列成本問題，除電機本身的研發制造成本外，還涉及配套部件如軸承等的性能升級，導致整體成本大幅提升。

在龍衛國看來，轉速不是關鍵，關鍵是如何利用現有的原材料去提高電機的能力密度。“技術的進步不在表面，現在35000轉在法拉利車上跑得很好，一點問題沒有，不是技術的問題。”

歸根結底還是成本的問題。近來來，汽車價格戰打得愈來愈兇，汽車產業淘汰賽已經進入最后的沖刺階段，想要留在牌桌上，就要在各個環節上做好極致成本控制，這種壓力也早已傳導到供應商身上。實際上對于零部件廠商來說，如何用更少的成本實現更好的性能，當下面臨的棘手問題。

在電機制造領域，各企業的產品布局與技術特性呈現顯著差異化。然而，想要同時滿足多項核心性能指標，對任何企業而言均是重大挑戰。但判斷一個驅動電機的好壞，龍衛國指出，最簡單的四個標準“功率、扭矩、效率和重量”。

總結來看，優秀的電機產品需要具備以下關鍵要素：首先，安全性與可靠性是重中之重，直接關系到產品的實際應用價值與用戶體驗；其次，產品設計應兼顧緊湊性與高能量密度，當前行業內若能實現 10 千瓦 / 公斤以上的能量密度，已屬領先水平；再者，在材料選擇與工藝設計上，需在不依賴特殊材料的前提下，實現低成本制造，同時還可以達到非常高的效率。

技術突破點在哪里？

在電機技術發展中，如何在有限的空間條件下實現性能突破是關鍵課題。電機同樣大小的情況下，如何進一步提高它的性能？車上可以給到電機的空間有限，如何能夠得到更多的功率輸出、扭矩輸出？

結合閉口槽的結構優勢，馬威開發了全新的浸沒式油冷方案，能夠翻倍提升電機額定扭矩和功率。龍衛國認為，“浸沒式油冷閉口槽連續波繞混磁電機通過技術創新，在功率密度、效率、可靠性、輕量化和成本控制方面全面超越傳統電機，且已通過實際應用驗證，我們在不使用特殊電機材料的情況下，已交付的B樣機功率密度達到17.4kw/kg，代表了電驅動未來的發展方向。”

據悉，馬威在電機方面的關鍵技術突破有三：電磁設計，使用高磁阻嵌入式永磁電機；自研的閉口槽連續波繞技術（W-pin），通過優化繞組結構，減少銅線使用量，增強了整機輸出效率；同時，浸沒式油冷技術能夠提升油冷效果，使溫度分布更均勻，大幅提高額定功率。

一些友商會通過在電機上套一個套子，塞在里面，把這些縫都堵住，再放轉子在里面，這樣空氣之間的間隔就會大。每增加0.5間隔，外部體積就要增加10%到15%，性能上會有所影響，同時在效率上會降低，損耗也會增加。

龍衛國指出，馬威的這套電機冷卻方案并不需要加套組，只需要兩邊進行密封即可。另外，定子浸在油里面可以達到非常好的冷卻效果，能夠進一步提升熱效率，就是浸沒式油冷。這兩個技術結合。

龍衛國強調稱，“轉子在油里轉和在空氣中轉，損耗是完全不一樣的，尤其是高速電機中，浸沒式油冷沒有任何的成本增加。”總結來說，就是損耗降低了，冷卻提高了，整體性能就提高了。

那么，具體成本可以優化多少？龍衛國并未透露具體的數據，但他指出，“在成本不增加的情況下，可以提高近一倍的功率密度。”

龍衛國進一步舉例稱，馬威給阿斯頓馬丁做的150千瓦的電機，有效部件8公斤多，采用的就是浸沒式油冷，轉速可以達到21,000轉/分鐘。

現在整個汽車行業進入最后激烈的“淘汰賽”關鍵期，作為供應商，龍衛國不認為“卷”是壞事。他認為“卷”是好事，“為什么要怕‘卷’？因為‘卷’才帶動了生產力的發展，才帶動了技術的發展，但是不能無序地惡性競爭。”

“我們過去是看著老外去追，追到這個程度了，沒東西好追了。總不能再等著老外做概念再去追。現在，需要我們做一些基礎研究工作了。”龍衛國希望所有的行業，不管是零部件企業還是整車企業，都能認認真真地沉下來做一些深層次的研究。（本文首發于鈦媒體APP，作者｜張敏，編輯｜李玉鵬）