1821年,英国物理学家、化学家迈克尔·法拉第发明世界上第一台电磁感应装置,即盘式电机,也称“轴向磁通电机”。200多年来,因散热、材料等技术难题,盘式电机并没有被大批量应用。如今,这个世界难题,被兰溪一家仅成立6年的“黑马”企业所攻克。近日,记者走进这家“黑马”企业,揭开它的神秘面纱。
这家“黑马”企业是位于兰溪高新区的浙江盘毂动力科技有限公司,成立于2018年,是一家以轴向磁通电机为核心的高科技企业。“早在2015年,公司创始人的发展目标并不是轴向磁通电机,而是‘误打误撞’进入该领域。”盘毂动力工程院院长彭梁介绍,两位创始人最早都在国内一家大型客车企业工作,他们当时想研发生产轮边驱动的低地板公交车。要生产这款公交车,就必须有一款扁薄且功率密度非常高的电机,将其安装在轮胎侧位,而传统的径向磁通电机是圆柱体,无法满足。“为此,他们在全球范围内开始搜索,发现轴向磁通电机可以满足,但这个还只停留在技术模型,并没有实现量产。”于是,两位创始人便将创业重心转移到了轴向磁通电机的量产上。
早在200多年前,法拉第就掌握轴向磁通电机的技术原理,那他为什么没有将其实现量产呢?“这主要是跟当时的材料、工艺和计算水平有关。”彭梁告诉记者,轴向磁通电机是一个三维的空间磁场,结构复杂、变量很多,仅靠当时的材料、工艺技术和人工计算,无法将其成型量产。随着科学技术不断发展,材料、工艺、计算水平都有很大突破。“依靠现在的科学技术,我们可以基本解决材料的导磁性、散热性等问题,并在计算辅助工具帮助下,精准计算出三维磁场的相关数据。”
在成熟技术支持下,两位创始人开始面向全球挖掘技术人才,并在游埠镇租了一个厂房,专心投入技术研发。“在研发过程中,我们联合一大批科研机构和高校开展技术合作,在遇到转速控制、载片性能、散热性等问题上,我们还与国内顶尖企业以及国外高校、科研机构进行合作。”彭梁说,在将轴向磁通电机实现量产的探索路上,他们克服重重困难,历经8年投资12亿元,率先实现颠覆性创新。
在盘毂动力产品展厅,一组盘毂电驱动产品与传统电驱动产品的实物对比,能显示其优势。记者看到,在相同5.5千瓦的额定功率下,传统异步电机重量为40千克,永磁电机重量为20千克,而盘毂电机则为9.7千克,单从重量来说,盘毂电驱动产品更轻,更有市场竞争力。“不仅是重量优势,这些年,我们持续对产品进行提升。在相同重量和体积下,最早研发并投入应用的一款电机额定功率为47千瓦,峰值功率94千瓦,现在,我们可以将额定功率做到92千瓦,峰值功率为180千瓦,功率性能翻了一番。”彭梁说。
目前,盘毂电驱动产品的功率密度已超过我国2035年规划目标的117%,经过多年积累,现已申请国内外专利约1400项,在该领域排名全球领先。同时,其电机应用广泛,已应用在交通、冶金、电力、纺织、化工、农牧等多个行业。在新能源专用车领域,采用盘毂电机直驱的新能源环卫车整车集成化程度更高,5吨电动洗扫车可达到普通10吨电动洗扫车的作业水平,一次充电持续作业时间翻番;在电动摩托车领域,采用盘毂侧挂电驱动的电摩续航里程延长15%,且不占用座桶与电池空间;在工业节能领域,采用盘毂技术的风机与各种泵类节电比例达10%至50%。
如今,公司已与多家世界500强企业、行业龙头企业合作,认证准入42家新能源汽车厂商、验证准入110余个细分市场场景项目,产品远销21个国家和地区,公司每年销售额都同比增长50%以上。
未来,盘毂动力致力成为国家新质生产力、绿色低碳节能和新能源汽车产业的集成式解决方案供应商,成为细分领域的品类定义者、技术引领者、市场领先者,共同推动电驱动的产业技术革命。
一审丨龚献 赵倩
二审丨陈丰 丁嘉露
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