芯耀
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近日國家市場監(jiān)督管理總局發(fā)布召回公告，召回生產(chǎn)日期在2018年11月30日至2021年12月15日期間的部分EQC電動(dòng)汽車，共計(jì)10104輛。
召回原因如下：由于制造偏差，電動(dòng)驅(qū)動(dòng)模塊的冷卻系統(tǒng)可能存在密封不足，導(dǎo)致冷卻液滲漏。如果冷卻液微滲到電機(jī)內(nèi)，長期使用后可能降低高壓系統(tǒng)的絕緣電阻值，極端情況下車輛可能無法啟動(dòng)。冷卻液滲漏不滿足國家相關(guān)強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于冷卻系統(tǒng)密封的要求，極端條件下，車輛的電動(dòng)驅(qū)動(dòng)模塊輸出功率會(huì)降低，存在安全隱患。
▲圖1. 奔馳EQC的召回（市場監(jiān)督總局的通告）
Part 1 傳統(tǒng)汽車企業(yè)在電動(dòng)汽車上的創(chuàng)新和迭代
EQC是奔馳在純電領(lǐng)域的第一代的產(chǎn)品設(shè)計(jì)，電驅(qū)系統(tǒng)也是從行業(yè)里面找資源聯(lián)合開發(fā)的，主要和ZF與奔馳聯(lián)合設(shè)計(jì)。如下圖1所示，這里主要考慮的問題是能否提供足夠的功率，前后軸各配備一臺(tái)動(dòng)力電機(jī)，總功率達(dá)到了300kW，總扭矩為760Nm。
從結(jié)構(gòu)上來看，這套電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)采用電機(jī)減速器左右+逆變器上方的布置形式，減速器平行軸結(jié)構(gòu)，電機(jī)與減速器共用殼體。在這里，電機(jī)軸與減速器輸入齒輪為一體式結(jié)構(gòu)，三球軸承支撐，這樣的設(shè)計(jì)對電機(jī)后端蓋、電機(jī)殼體和減速器后殼體，連接部件的同軸度要求較高。
▲圖2. 奔馳EQC的動(dòng)力系統(tǒng)
從冷卻來看，這里采用系統(tǒng)一體化冷卻的方式：
●逆變器與電機(jī)采用直連式水管，O型圈密封;
●電機(jī)定子、轉(zhuǎn)子軸都采用水冷，定子水套兩端O型圈密封，通過螺栓固定到機(jī)殼上，轉(zhuǎn)子軸水冷密封結(jié)構(gòu)復(fù)雜(機(jī)械密封);
目前的主要問題，可能出在了轉(zhuǎn)子水冷技術(shù)上，這在電機(jī)冷卻技術(shù)屬于前沿的冷卻技術(shù)，從市場來看大部分電動(dòng)機(jī)使用水去冷卻定子，或者采取油冷的辦法。
▲圖3. 奔馳后驅(qū)系統(tǒng)的爆炸圖和主要概覽
從這個(gè)意義上，我們可以看一下德國工程師在電驅(qū)動(dòng)技術(shù)方面的考慮。奧迪的e-tron 系列，也是采用了轉(zhuǎn)子水冷的技術(shù)，主要的目的是在感應(yīng)電機(jī)上面做高功率電機(jī)（效率比永磁同步要低一些），希望通過冷卻技術(shù)使電機(jī)能夠維持高連續(xù)功率輸出而無需降額（由這個(gè)要求綁定了高效的轉(zhuǎn)子冷卻解決方案）。
從德國的工程師看來，轉(zhuǎn)子冷卻技術(shù)的開發(fā)帶來了許多好處，包括峰值功率的增加和連續(xù)功率輸出的顯著增加。轉(zhuǎn)子內(nèi)溫度的進(jìn)一步降低提高了整個(gè)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的耐用性，工程師可以進(jìn)一步優(yōu)化軸承間隙，因?yàn)檩S承溫度較低而改善聲學(xué)效果。
▲圖4. 奧迪工程師對于轉(zhuǎn)子水冷的設(shè)計(jì)考量
Part 2 創(chuàng)新的代價(jià)
在目前的電動(dòng)汽車企業(yè)的開發(fā)里面，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)分解為電機(jī)設(shè)計(jì)、逆變器設(shè)計(jì)和整體的熱管理設(shè)計(jì)，都在車企的核心里面。主要的目的是通過電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的效率提升，能夠讓整車效能更高一些。
從技術(shù)選擇來看日美（混動(dòng)車型和特斯拉）系傾向于電動(dòng)機(jī)油冷技術(shù)，而歐系（BBA）傾向于電動(dòng)機(jī)水冷技術(shù)，在第一代車型方面，奔馳和奧迪都和德國ZF一起協(xié)作，電機(jī)轉(zhuǎn)子水冷技術(shù)雖然難度較高，但是能帶來的收益還是客觀存在的。
這技術(shù)的設(shè)計(jì)門檻在于水封，而且我們能看到由于歐洲車企目前也是從第一代純電車型到第二代純電車型的技術(shù)迭代過程中，設(shè)計(jì)上越復(fù)雜的技術(shù)，原有傳統(tǒng)汽車企業(yè)需要很長的時(shí)間去迭代和分析，然后控制整體的故障率。
我個(gè)人的理解來看，好多技術(shù)沖在前面，是需要制造工藝和售后質(zhì)量的同志緊密跟隨，從組織結(jié)構(gòu)上創(chuàng)新需要全員參與和幫忙一起解決問題。
小結(jié)：
從客觀來看，我們之前傾向認(rèn)為的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)正逐漸由車企主導(dǎo)并拿回去的趨勢中，主機(jī)廠也會(huì)把一部分采購訂單放在外面——因?yàn)椴豢赡芡耆底∷械娘L(fēng)險(xiǎn)。這次奔馳還能拉著ZF一起來看問題在哪里，如果全部壓在奔馳的電機(jī)工程師身上，這事情就麻煩了。
