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ZF(采埃孚)展示了用于乘用车和轻型商用车的最新一代电驱动装置。它透过出色的功率密度和能源效率树立了标准。ZF之所以能实现这一目标,要归功于元件和系统层面的众多创新。其中包括驱动器的紧凑设计,电力电子设备中的「分立」方法以及节省资源的材料使用,这也使驱动器的生产更具可持续性。凭借其模组化概念,新型ZF电驱动支援汽车制造商定制其整个车型系列的进一步电气化。对于最终客户来说,新技术提供了更高的效率、更大的功率和更短的充电时间。
ZF为未来的移动出行开发和生产技术。ZF已于今年生产了200万台800伏技术的电动机,这表明:ZF在充满活力的电动车市场中处于领先地位,现在正在进一步扩大其作为技术和创新领导者的作用。ZF已于2022年11月21日在腓特烈港(Friedrichshafen)向国际媒体展示的最新进展,证明了公司成功转型。
系统方法预测市场需求
ZF已经在开发其全面的纯电驱动产品系列,以满足客户和最终使用者所需的功能。为了更好、更快地满足高度多样化的市场需求,科技集团现推出基于模组化整体概念的新一代电驱动,包括电机、逆变器、变速器、软体。
电气化动力总成系统产品线经理Markus Schwabe解释道,「我们专注于满足客户主要要求的三个基本系统,即效率、性能和成本,即使是标准版本,在此基础上,我们可以在所有细分市场的电动车中以最佳方式进一步满足客户的个人化要求。」
系统和元件的创新实力ZF透过新一代电驱动提供完全集成的电驱动系统。凭借其高水准的介面专业知识和独特的驱动策略专业知识,ZF应用工程师能够以最佳方式完全满足客户的要求。但是,集团也将单独提供创新元件,这是其自己的系统解决方案的基础。驱动技术开发主管Otmar Scharrer博士解释道,「得益于先进的内部介面,新的、极其紧凑的设计可以毫不费力地对系统或元件进行调整。此外,该设计具有非常高的结构刚度,可实现卓越的杂讯性能。」
新一代ZF电驱动将于2025年开始作为完整系统投放市场;ZF将更早地将单个元件投入批量生产。元件级别的以下创新为先进的整体系统做出了贡献:
透过「分立封装技术」(Discrete package technology),电力电子设备在高度的元件均匀性和高适应性之间取得平衡。个性化发生在晶元级别:离散结构的ZF逆变器由单独的功率半导体开关构成。这种模组化提供了比复杂电源模组更好的性能可扩充性。此外,ZF的「分立式封装技术」比使用传统功率模组需要的元件类型更少。透过此类电力电子新方法,可以更快、更精确地满足不同的市场需求。
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凭借高度集成的新型电机,ZF再次提高了功率密度,与目前市场上可用的技术相比。新的冷却概念和新的绕组技术在这里起著决定性的作用。得益于新的冷却概念,ZF允许油直接在铜棒周围流动,而恰好在运行过程中产生大部分热量的地方。这种高效的冷却在相同的重量和安装空间下显著提高了性能。电动机的连续功率增加到峰值功率的85%。
此外,可以在很大程度上省去重度依赖稀土的使用,从而可以更可持续地生产电动机。ZF开发的编织绕组技术是「发夹式」绕组的进一步发展,可减少10%的安装空间。仅绕组头就比传统方法小约50%。这意味着加工的原材料减少了约10%。
凭借其新型同轴减速齿轮箱,ZF将其世界领先的行星减速机技术转移到下一代电驱动装置中。两个集成的行星齿轮不仅可以产生所需的轴比,还可以包括完全集成的差速器功能。与常见的偏置概念相比,新解决方案降低了重量和安装空间要求,而不会影响效率、噪音和振动。
高压转换器(DC-DC)在燃料电池驱动的电力驱动中起著核心作用。它们补偿燃料电池高负载下的低输出电压和强压降。ZF电力电子平台的新型高压转换器专为乘用车和商用车应用而开发,在效率转换方面具有99.6%的最高值。
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