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TB天博体育解码电气化趋势下轴承之变SKF携系列创新方案亮相2023上海车展

作者:小编2023-04-26 11:47:38

  天博体育4月18日-27日,备受期待的2023年上海国际车展如约而至。这是国内疫情管控放开后的首个汽车A展,车企和技术提供商均格外重视。就连此前很少涉展的轴承行业巨头斯凯孚SKF也积极参与其中(展台号:1.2H 1BH005),并携一系列电动车辆旋转创新解决方案亮相。

  “智能电动时代的到来,给企业带了新的思考和挑战,同时也赋予了诸多机遇。SKF较早在电气化领域展开布局,并不断挑战技术极限,目前已推出诸多成熟的产品和方案。本次上海车展对于我们而言,是一次很好的技术展示机会,同时也期待与行业进行深度交流,一起推动电气化迈向新的高度。”近日,SKF中国及东北亚汽车事业部总裁储浩在盖世汽车采访时表示。

  的确,智能电动大潮下,一切都变了。尤其是一些传统部件,不仅仅是结构上的变化、还有应用环境、单车价值,甚至运营思维方面的变化。轴承虽小,但却是汽车运转核心部件,在电气化大趋势下,其发生了哪些变化?作为技术提供商,面临新的市场环境和竞争格局,又将如何应对?针对此,盖世汽车与储浩先生进行了深入交流。

  谈及电气化大趋势下的轴承变化,储浩给到的第一个答案便是“相对于传统燃油车,轴承在纯电动汽车上的价值总额其实是下降的,但技术难度却有所提升”。

  “传统燃油车由发动机带动,发动机和变速箱周围有很多旋转部件,但凡有旋转部件的地方,要么配备一个轴承,要么就是一堆轴承。而电动汽车由电机带动减速器实现运转,涉及的轴承主要有电机轴承、减速器轴承、轮毂轴承,整体数量锐减(不含车内低速旋转部件所需轴承)。”储浩说到。

  为此,电气化背景下,对于轴承品牌而言,更多的是技术上的竞争和考验。至于有哪些考验,储浩总结为以下三个方面:

  首先是电机高转速带来的挑战。常规燃油车发动机最高转速大概是7,000转,而新能源车电机目前比较常见的要求是20,000-25,000rpm,最高达30,000rpm,这对轴承承受力提出了较高挑战。

  其次,低噪音振动和能耗是电动汽车用户体验良好的关键,这就要求轴承在保持较高转速的基础上,要极尽可能减少摩擦。

  还有一点是,高电压高电流带来的电腐蚀也是轴承亟待克服的难关。在传统400V电驱系统内,电腐蚀问题已经出现;而在800V高压系统中,SiC基材逆变器被大规模使用,高压和高开关频率会进一步加剧电腐蚀的发生。电腐蚀往往会带来轴承表面损坏,更甚者会导致其失效。

  “对于SKF而言,挑战越大机会反而越多。”储浩表示,“燃油车相关轴承产品早已是一片红海,为此SKF很早便进行了转型,加大电气化核心部件产品的研发。因此,燃油车市场快速退潮对我们冲击并不大,电气化的猛增反而意味着更多的机会到来。”

  面对上述提到的诸多技术痛点,储浩指出,SKF在本次车展期间将推出系列产品,这些产品基于企业在高精尖工业领域的技术积淀,开发时就在不断挑战应用极限,可以帮助车企解决疏通堵点。

  ● HS1.8高速深沟球轴承,满足高转速电机需求。该新产品于2021年11月发布,最高转速系数可达180万nDm,可满足最高30,000rpm电机转速。“在我们看来,30,000rpm基本已经是电机最大极限,而180万nDm的转速系数也是远超行业平均水平的。为此,新品发布一个月,便收到了车企定点。”储浩说到。

  ● 新一代圆锥滚子轴承,降低摩擦,提高整机效率。纯电动汽车是新能源汽车的重要组成部分,但续航里程一直是制约其发展的重要因素,除了增加电池的能量密度,提升传动系统的传动效率也是不可忽视的重要方法。减速器作为纯电动车动力系统重要部件之一,其效率高低对整车经济性优劣至关重要。作为减速器内的重要组成零部件,相比传统的锥轴承,SKF新一代低摩擦圆锥滚子轴承显著提高了能效,在常见工况下,能降低60%摩擦力矩能耗损失,从而帮助客户提升0.5%整机效率,继而起到延长电动车续航里程的作用。

  而SKF凭借强大的技术开发能力,在现有的三代轮毂轴承上通过更优的球组设计、球组工作面的表面涂覆处理、密封结构的改进、低摩擦油脂和低摩擦保持架的开发,“目前已经实现了降低60%左右轴承摩擦力矩,为续航里程贡献增加高达9-10km。”储浩指出。

  ● 混合陶瓷球轴承,化解电腐蚀难题。据介绍,该产品内外套圈仍然采用轴承钢,滚动体采用氮化硅材质。氮化硅作为天然的电绝缘体,能有效避免电腐蚀导致的轴承失效。不仅如此,配备高性能氮化硅的陶瓷球轴承,极限速度至少可以提升10%。此外,在电驱应用中,混合陶瓷球轴承还可以配合导电电刷一起使用,为系统提供最佳的轴电流解决方案。

  除了满足电气化需求外,本次车展期间,SKF还提出了产品的智能化方案。“我们现在的挑战中还有一项是如何让产品变得更聪明。轴承是一个高速旋转的部件,通常车辆核心部件出现问题,早期的征兆会反映在轴承上。为此,我们会在产品上附加传感技术,通过算法来分析健康状况,并及时作出预警。

  近年来,汽车产业进入深度变革期,每个细分领域格局均发生较大变化,外资加速转型,本地企业奋起直追,轴承行业自然也进入新的竞争赛道。

  “在电气化转型过程中,我觉得大家都找到了自己的路,也有不同的思考。SKF在轴承领域有超过100年历史,在新的赛道竞争中,我们会更加追求专注和专业性,致力在核心技术上保持领先优势,最大化助力客户解决现实问题。”储浩指出。

  除了创新技术外,储浩补充表示,品质保障、响应速度和服务能力也是轴承供应商未来在新赛道上的竞争要素。

  首先,轴承对精度要求非常高。为保障品质和交付进度,储浩介绍,SKF进行了大量投资,从钢材,到磨削工艺,再到检验设备和标准,形成了一条完整的自主产业链。

  客户响应速度方面,外资和本土均已发力。储浩指出,SKF虽然是外资企业,但在中国已超110年历史,已布局有8个生产基地,并建立了全球研发中心,可以说已经深度植根本土,团队执行力上也完全是中国速度。“此前曾有车企给我们28天时间要交付一个新品,这对于轴承行业来说基本是不可能完成的事情,但我们答应并做到了。”

  而在服务能力方面,现在车企定制化需求越来越高,需要供应商有整套解决方案能力,比如产品除了高转速,可否同步满足低摩擦和静音需求?除了提供轴承外,是否懂得周边环境布置,如密封怎么做,润滑怎么管理等等。

  “从目前来看,能够全面解决这些问题的企业不多,而SKF基于多元化产品优势,既有润滑管理方案,又懂密封技术。此外,还在航空、铁路等多个领域的技术积淀,这是我们的价值亮点。”储浩讲述到。据了解,本次上海车展期间,除了轴承产品,SKF还带来了纯电动车高速密封,商用车轮毂密封等解决方案。

  “总的来说,随着智能电动汽车快速发展,行业洗牌和竞争将会进一步加剧。对于企业而言,快速高效,专业靠谱至关重要。未来不管他人怎么做,SKF会守住自己专注的板块,并深耕于此。”储浩总结表示。