新能源汽車電子水泵/電子油泵
由于電機(jī)內(nèi)絕緣的需求,水冷只能在電機(jī)殼外壁水套內(nèi)進(jìn)行散熱;因?yàn)槠淞己玫慕^緣性,油冷可以直接在電機(jī)內(nèi)部進(jìn)行接觸散熱,效果更佳,因此也成為驅(qū)動(dòng)電機(jī)散熱首選。隨著電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)向高轉(zhuǎn)速、高功率、扁線及多合一的發(fā)展,電機(jī)的單機(jī)散熱需求快速上升,而系統(tǒng)集成化的發(fā)展趨勢(shì)限制了通過(guò)外表面加速散熱的路徑,油冷電機(jī)憑借高冷卻效率、高絕緣性與較小體積的優(yōu)勢(shì)成為技術(shù)演進(jìn)方向。
扁線電機(jī)相對(duì)于圓線,除了在效率、功率密度、散熱、體積重量等方面具有優(yōu)勢(shì)外,由于扁銅線間隙較大,冷卻油易于滲透進(jìn)入扁線繞組端部,帶走中間層導(dǎo)體的熱量,與油冷優(yōu)勢(shì)互補(bǔ),推動(dòng)了油冷應(yīng)用的滲透??紤]到輕量化、降低成本、提高效率等因素,車企及電驅(qū)動(dòng)廠商紛紛加速驅(qū)動(dòng)電機(jī)、電機(jī)控制器、減速器向“三合一”或者“多合一”驅(qū)動(dòng)總成演進(jìn),電驅(qū)系統(tǒng)“多合一”及整車高壓化的迅速發(fā)展對(duì)散熱需求提升,散熱效率更高的油冷更適用。
表1 機(jī)械水泵和電子水泵的比較
表2 電子水泵和電子油泵的比較
新能源汽車熱管理復(fù)雜度提升帶動(dòng)水泵單車用量增長(zhǎng),機(jī)械泵向電子泵的技術(shù)升級(jí)帶動(dòng)水泵單價(jià)增長(zhǎng)。相對(duì)于燃油車,一般是單電驅(qū) 1 個(gè),雙電驅(qū) 2 個(gè),現(xiàn)在還有些是4 電驅(qū)的,那么就需要 4 個(gè)電子油泵。混動(dòng)變速箱里面用的油泵數(shù)量會(huì)更多,因?yàn)閭鹘y(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)里面那塊也有油泵。所以后續(xù)混動(dòng)上量比較快的話,對(duì)于電子油泵需求也會(huì)有比較大的拉升。
表3 電子水泵的類型、應(yīng)用及價(jià)格估測(cè)
根據(jù)國(guó)內(nèi)新能源車的出貨趨勢(shì)和預(yù)測(cè),未來(lái)五年,電子泵市場(chǎng)有望達(dá)到百億規(guī)模。電子水泵市場(chǎng),由以前的“弱、小、散”局面向規(guī)?;a(chǎn)趨近,TOP5品牌市場(chǎng)占比超過(guò)60%。
目前主要的玩家主要為原先國(guó)內(nèi)外機(jī)械水泵供應(yīng)商及熱管理零部件供應(yīng)商轉(zhuǎn)型電子水泵,包括博世、皮爾博格、愛(ài)信、博格華納、大陸等國(guó)際Tier 1以及富奧股份、富臨精工、銀輪股份、圣龍股份、惠山泵業(yè)等自主廠商。在國(guó)內(nèi)乘用車市場(chǎng),自主品牌主機(jī)廠已實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化;外資/合資主機(jī)廠還保留博世、電裝、愛(ài)信、麥格納的部分份額。目前電子水泵競(jìng)爭(zhēng)局勢(shì)較為激烈,產(chǎn)品性價(jià)比成為核心競(jìng)爭(zhēng)力,對(duì)供應(yīng)商的成本、品質(zhì)、良率控制能力提出高要求。
未來(lái)的發(fā)展機(jī)會(huì),主要還是集中于大功率的電子水泵和電子油泵的新增應(yīng)用市場(chǎng)。
電子油泵應(yīng)用案例
1
特斯拉 Model 3 的油冷電機(jī)系統(tǒng)
特斯拉 Model 3 使用的油冷電機(jī)系統(tǒng)通過(guò)高效的電子油泵循環(huán)油液。其設(shè)計(jì)包括:
? 集成的熱管理系統(tǒng),結(jié)合電池和電機(jī)的冷卻。
? 先進(jìn)的控制算法,根據(jù)實(shí)時(shí)溫度和工作條件優(yōu)化冷卻效果。
2
比亞迪的刀片電池與油冷電機(jī)結(jié)合
比亞迪采用了創(chuàng)新的刀片電池與油冷電機(jī)結(jié)合,通過(guò)電子油泵精準(zhǔn)控制油液流量,提供有效的熱管理方案,提升整車性能和安全性。
3
博世的電子油泵技術(shù)
博世提供的電子油泵解決方案廣泛應(yīng)用于各種新能源汽車,憑借其智能控制技術(shù)和高效設(shè)計(jì),為電機(jī)和電池系統(tǒng)提供穩(wěn)定的冷卻支持。
部分電子油泵供應(yīng)商
1
皮爾博格
皮爾博格可以為客戶提供定制的電子油泵解決方案,覆蓋50-600W。
以EC-E:EC motor External為例:
? 流量: 最大30LPM 通常8-15LPM
? 壓力: 最大15bar 通常2-5bar
? 電壓: 13.5V
? 功率: 最大500W 通常100-200W
? 通訊模式: PWM, LIN
? 電機(jī): EC三相電動(dòng)機(jī)
2
寧波圣龍
圣龍第三代新能源三合一產(chǎn)品—120W電子油泵已在2024北京車展亮相,該產(chǎn)品集成了油泵泵頭、電機(jī)和控制器三個(gè)模塊。采用了電機(jī)油冷、雙電阻采樣、油溫及板溫度實(shí)時(shí)監(jiān)控等高新技術(shù),實(shí)現(xiàn)了-40℃冷啟動(dòng),在業(yè)界達(dá)到領(lǐng)先水平;通訊模式已覆蓋LIN、CAN和CANFD等,產(chǎn)品通過(guò)平臺(tái)化、模塊化和一體化設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)了流體、結(jié)構(gòu)、電磁及電控全技術(shù)鏈的設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā),具有低成本、低噪音、高可靠性和高效率的特點(diǎn),具備強(qiáng)有力的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
3
尼得科
小型、低成本的第二代電動(dòng)油泵C2MTL1已于2023年新一代開(kāi)始量產(chǎn),利用NIDEC無(wú)刷馬達(dá)技術(shù),實(shí)現(xiàn)了小型、高效。擁有70 ~ 700W豐富的型號(hào)。裝載·安裝形狀也可靈活應(yīng)對(duì)。
? 重量: 644g
? 額定電壓: 12V
? 保證工作溫度: -40~120攝氏度
? 通訊方式: LIN
? 流量 : 15L/min
? 輸入電壓: 8~16V
4
綠傳科技
綠傳科技在電子油泵板塊已具備年產(chǎn)10萬(wàn)臺(tái)(套)產(chǎn)能,成功搭載在油冷電機(jī)、電驅(qū)動(dòng)橋等多種產(chǎn)品上,具有優(yōu)異的低溫冷啟動(dòng)性能及寬溫度域工作能力。產(chǎn)品可應(yīng)用于多種場(chǎng)景——冷卻、啟停、潤(rùn)滑、動(dòng)力等,最大流量達(dá)45L/min,最高壓力可達(dá)20bar,同時(shí)也可依據(jù)客戶需求,進(jìn)行定制化開(kāi)發(fā)。產(chǎn)品定制開(kāi)發(fā)具有開(kāi)發(fā)周期短、響應(yīng)快、價(jià)格低的優(yōu)勢(shì)。可靠性方面,已率先完成8000h的可靠性運(yùn)行驗(yàn)證,成為新能源汽車關(guān)鍵部件增量市場(chǎng)的領(lǐng)跑者。
下面以新能源油冷電機(jī)潤(rùn)滑泵EOP300-24-02型號(hào)為例:
? 額定功率: 300W
? 最大流量: 22L/min
? 額定油壓: 2.5bar
? 電機(jī)轉(zhuǎn)速范圍: 200-4000rpm
? 該產(chǎn)品結(jié)構(gòu)緊湊,體積小,響應(yīng)快,噪聲低,具有較強(qiáng)的低溫冷啟動(dòng)性能
5
浙江三花
? 額定功率: 20 W (standard) / 150 W (enhanced)
? 環(huán)境溫度: -40 ℃ to 85 ℃ (higher on request)
? 工作電壓: 9 V to 16 V (12 V system) / 9 V to 28 V (24 V system)
? 最大流量: 18 L/min
? 通信模式: LIN/CAN/CANFD
設(shè)計(jì)特點(diǎn):
? 由高效三相無(wú)刷直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)
? 出色的NVH性能
? 通過(guò)變速控制按需調(diào)節(jié)流量
? 全面的自我保護(hù)功能和診斷信號(hào)
? OTA可用
? 直接油溫檢測(cè)(可選)
? 集成吸濾(可選)
? 逆流功能(可選)
6
江蘇雷利
雷利在電子油泵方面主要客戶為上汽集團(tuán),公司近年來(lái)在電子泵類產(chǎn)品線上不斷開(kāi)發(fā)拓展,已經(jīng)具有相當(dāng)?shù)膶?shí)力。
200W三相直流無(wú)刷泵:
? 電壓: 9-16V, 12V
? 轉(zhuǎn)速: 300-6100RPM, 4500RPM
? 控制方式: PWM
? 防護(hù)等級(jí): IP6K9K/IP68
7
美的威靈汽車部件
作為美的威靈汽車部件在熱管理系統(tǒng)布局研發(fā)的拳頭產(chǎn)品之一,電子油泵完美適配油冷電機(jī)及系統(tǒng)熱管理場(chǎng)景,滿足電驅(qū)動(dòng)高速油冷化趨勢(shì)的需求,兼具“高性能,低噪音,高可靠性”品質(zhì)出色。
? 溫度區(qū)間: -40~95攝氏度
? 通訊模式: LIN/CAN/CANFD
? 工作噪音值: <44dB(A)
? 適用壽命: 可達(dá)20000H
8
深圳南方德?tīng)?nbsp;
南方德?tīng)柕碾娮佑捅庙?xiàng)目早在2021年通過(guò)了TUV萊茵ASPICE L2級(jí)認(rèn)證評(píng)估,是國(guó)內(nèi)首個(gè)完成集成式泡油的電子油泵產(chǎn)品,標(biāo)志著南方德?tīng)柕能浖_(kāi)發(fā)及質(zhì)量管控達(dá)到了國(guó)際領(lǐng)先水平。
? 額定功率: 100-600W
? 工作電壓: 12V/24V
? 通訊方式: CAN2.0/CANFD
? 工作溫度: -40~120攝氏度
9
盈智熱管理
一體拉伸式殼體平臺(tái)化設(shè)計(jì),在結(jié)構(gòu)上更加緊湊,重量更輕,且具備顯著成本優(yōu)勢(shì);
可按客戶需求靈活選型,相對(duì)于市場(chǎng)上其他競(jìng)品整體更為優(yōu)秀;
定子拼塊式、轉(zhuǎn)子單片大回轉(zhuǎn)及磁鋼表貼的設(shè)計(jì),使得泵體效率更高、響應(yīng)更快;
有感無(wú)刷電機(jī)的設(shè)計(jì),可滿足EV車型低溫響應(yīng)和PHEV全工況響應(yīng)時(shí)間要求;
濕式電機(jī)的設(shè)計(jì),保證電機(jī)和PCBA的散熱需求,散熱能力更優(yōu)秀;
雙滑動(dòng)軸承設(shè)計(jì),可保證承受較大載荷;
EMC性能可滿足CISPR25-2016 LEVEL3;
? 工作環(huán)境溫度: -40—105℃
? 極限工作油溫: -40—140℃;
? 防護(hù)等級(jí): 滿足IP67/IP6K9K;
? 齒輪排量: 2.0—6.0cc/Rev
? 功率覆蓋范圍: 100-300W
? 流量覆蓋范圍: 1—25L/min
? 工況點(diǎn)效率: 35%—45%
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