Khả năng đổi mới của các doanh nghiệp sản xuất linh kiện xe điện địa phương tại Trung Quốc đang tái định nghĩa con đường tiến triển của công nghệ truyền động điện.
Tại triển lãm ô tô Thượng Hải 2025, Hệ thống truyền động Hub đã trình diễn hai mẫu động cơ từ tính trục có tốc độ quay cực cao và mật độ công suất cực đại, trong đó động cơ Hub ICD306K có công suất cực đại 306kW, tốc độ quay tối đa đạt 18000rpm, mật độ công suất hiệu quả lớn hơn 21kW/kg, mật độ mô-men xoắn hiệu quả 32.5N·m/kg.
Theo quy hoạch “Bản đồ công nghệ tiết kiệm năng lượng và xe điện mới 2.0” của Trung Quốc: đến năm 2035, “mật độ công suất của động cơ xe hơi hiệu suất cao đạt 7.0kW/kg, mật độ mô-men xoắn cực đại của động cơ bánh đạt 30N·m/kg”;
– Dựa trên số liệu này, mật độ công suất trọng lượng và mật độ mô-men xoắn của động cơ Hub ICD306K đã đạt được mục tiêu quy hoạch 2035 trước thời hạn, mật độ công suất hiệu quả 21kW/kg đã vượt mục tiêu quy hoạch gấp 3 lần, được xem là “đại diện cho giới hạn hiệu suất động cơ truyền động xe điện hiện tại”.
“Mật độ công suất” là chỉ số quan trọng để đo lường hiệu suất của động cơ, phản ánh khả năng đầu ra công suất của động cơ trong một đơn vị thể tích hoặc khối lượng, nói cách khác, mật độ công suất càng cao, hiệu suất và hiệu năng của động cơ càng xuất sắc.
Nhu cầu về mật độ công suất của động cơ của xe hơi điện mới là “không bao giờ dừng lại”.
Trong những năm gần đây, các nhà sản xuất ô tô hàng đầu trong nước và quốc tế như Mercedes-Benz, Dongfeng, GAC, Chery thường xuyên quan tâm đến công nghệ động cơ từ tính trục, lý do chính là: – Với cùng một công suất, động cơ từ tính trục có thể giảm kích thước và trọng lượng xuống khoảng 50% so với động cơ từ tính đồng tâm truyền thống, mật độ công suất của động cơ có thể tăng lên gấp nhiều lần.
Mặt khác, trong điều kiện giới hạn thể tích và trọng lượng, tăng tốc độ để nâng cao công suất đầu ra cũng là tư duy chủ đạo hiện nay để nâng cao mật độ công suất của động cơ.
Tuy nhiên, từ cấu trúc tốp của động cơ, rotor của động cơ từ tính đồng tâm thường quay bên trong stato, và đường kính bên ngoài của rotor chiếm khoảng 60%-70% đường kính bên ngoài của stato, việc đạt và duy trì tốc độ cao trên 15000rpm là tương đối đơn giản;
Rotor và stato của động cơ từ tính trục giữ nguyên kích thước bên ngoài, do đó diện tích giữa các khe hở từ trường hiệu quả của toàn bộ động cơ sẽ tăng lớn, lực tác động hiệu quả của rotor trong quá trình làm việc cũng sẽ lớn hơn, – nhưng do đường kính bên ngoài của rotor lớn, việc nâng cao tốc độ cực đại lên trên 15000rpm trong các lĩnh vực như vật liệu cơ bản, độ ổn định cơ học, đặc tính điện từ và quy trình sản xuất lắp ráp yêu cầu phải hoàn thành nhiều đổi mới công nghệ và giải quyết nhiều vấn đề khó khăn.
Là doanh nghiệp đầu tiên trên thế giới thực hiện sản xuất quy mô lớn động cơ từ tính trục, Hub đã xây dựng một quy trình phát triển thuận lợi hoàn hảo, bao gồm từ việc thu thập yêu cầu của khách hàng, thiết kế tối ưu kết cấu, phát triển chế tạo các bộ phận con, đến việc xác minh tích hợp cuối cùng. Để hỗ trợ quy trình này hoạt động hiệu quả, Hub còn xây dựng một hệ thống năng lực phát triển thuận lợi toàn diện, bao gồm từ nghiên cứu vật liệu cơ bản đến đổi mới công nghệ rotor và stato của động cơ, trục răng và nghiên cứu phát triển kỹ thuật cho sản xuất lắp ráp.
Việc ra mắt động cơ Hub ICD306K đã nâng tốc độ cực đại của động cơ từ tính trục lên mức mới 18000rpm, đồng nghĩa với việc Hub đã “tạo ra đỉnh cao mới” trong thiết kế và quy trình sản xuất động cơ từ tính trục, đồng thời cung cấp một mô hình mới cho cuộc cách mạng công nghệ và nâng cấp giá trị của ngành công nghiệp xe điện. Đáng lưu ý rằng, việc sử dụng động cơ từ tính trục có mật độ công suất cao hơn làm lõi động lực không chỉ cải thiện hiệu suất phương tiện mà còn có thể mang lại lợi thế khác biệt rõ rệt trên kích thước trục mà trong bố trí không gian của xe hơi “quý giá hơn”.
Ví dụ, trong hệ thống truyền động phân phối mà các nhà sản xuất xe điện hiện đang tích cực triển khai, nhiều nhà sản xuất khi lập kế hoạch hệ thống động lực đều hy vọng kích thước trục của hệ thống truyền động phân phối với hai động cơ đồng trục có thể được kiểm soát trong khoảng 600mm, nhưng từ tình hình thực tế, giải pháp phổ biến lắp đặt động cơ từ tính đồng tâm thường đạt kích thước trục trên 600mm, dẫn đến điểm đau lớn;
Trong khi đó, hệ thống truyền động phân phối sử dụng hai động cơ từ tính trục Hub ICD306K đã được kiểm soát kích thước trục trong khoảng 500mm, tổng trọng lượng của toàn bộ hệ thống được kiểm soát hiệu quả dưới 95kg, công suất cực đại đạt 612kW, mật độ công suất của hệ thống truyền động vượt quá 6.4kW/kg, ở mức dẫn đầu trong ngành.
Cuộc cách mạng công nghiệp trong ngành ô tô lấy điện hóa làm trung tâm đang phát triển mạnh mẽ. Hub mong muốn sử dụng sự đổi mới công nghệ làm mũi nhọn, hợp tác chặt chẽ với các đối tác để tái định nghĩa giá trị và tương lai của hệ thống truyền động xe điện.
