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星谷实验室:高性能电机不会忽视稳定性
内容简介:我们这个电机用的就是斯凯孚的顶级轴承去做,这样能保证它的使用寿命。趁着一秒还可以说一下成本的问题,现在我们电机功率密度高,同样生产60千瓦电机的话我需要的重量和材料更精,可以节约很多材料。
1月24日,首届“车创未来”创客大赛在钓鱼台国宾馆举行,本次大赛是由中国电动汽车百人会和清华大学创新发展研究院联合发起主办,专注于为车、人、网、生活构成的生态圈内的科技、管理、生产、营销、服务、金融等领域的创客提供高规格的展示、赛事平台。
以下为星谷实验室高性能电机参赛实录:
腾讯汽车中心总监王秋凤(微博)推荐词:
大家好,我是腾讯汽车的王秋凤,非常荣幸能够成为中国电动汽车百人会“车创未来”创新大赛的决赛项目辅导导师。今天我要推荐的项目是由星谷实验室主导开发的高性能电机。众所周知,电机是一个非常传统的行业,是现代工业的基础构成,几乎所有电器产品都需要电机的应用。但同时,电机也属于先进制造业,目前国内主流电机厂的核心性能指标还与国际厂商存在一定的差距。
此次,星谷实验室参赛的高性能电机,峰值功率密度超过8kw/kg,峰值功率时效率达到96%,最大效率高达98%,性能指标超过了国际顶尖水准,技术更新幅度巨大。所以作为这个项目的辅导导师,我也希望星谷电机能够在本次大赛中取得优异的成绩,并在未来有着更为广阔的发展。
  主持人:接下来有请星谷实验室CEO陈拯民上台进行4分钟的演讲,掌声有请。

星谷实验室CEO陈拯民
陈拯民:谢谢主持人,谢谢王老师对我们的推荐,我是陈拯民,我们实验室大概是在一年半之前成立的,但我是在2012年7月份从哈工大毕业,没有参加工作,直接就去做研发,从2013年3月份做到现在,大概三年了,我们在2014年6月份第一次公布我们在做电机,那时候我们拿出第一代电机,说实话,那个电机是原理样机,只是证明这个电机可行,从那时候到现在一年半了,现在已经有些朋友知道我们在做电机,知道得越来越多,也有一些报道。很明显,如果有些人给你说他做了世界上最好的电机,陈拯民的第一个反应是,不靠谱。
今天我来主要是做一下工作汇报,过去我们大概花了半年时间做第五代电机,管它叫“星谷242”,重量将近13公斤,功率60千瓦,峰值120千瓦,额定的时候效率是98%,峰值时效率是96%。
这是我们星谷电机的效果图,这边是GKN电机,用到宝马I系列的车队上,这是我们电机的基本参数,三个峰值型号,我们拿过来的是星谷242-120,160千瓦,重量12.8公斤,我们还有更细分的小功率型号。
国内有很多做电机比较棒的电机企业,北京本地的精进电机做得非常棒,不算壳的话,裸机功率密度是4.3,我们电机做的功率密度是8.8以上,这是国内的水准,大概能做到“2到4+”(音)每千克的水准,功率密度的指标指的是一公斤电机重量能产生多少功率,这个数据越高越好。
我其实想和世界上顶尖电机做一下对标,我能找的前三名第一名是ENSTROJ,斯洛文尼亚的电机,能做到8,YASA能做到6,第三家是GKN,宝马的供应商。
我们看一下数据,功率密度,星谷做到9000瓦每千克,ENSTROJ是4.1,YASA做到六点几,这是我们的第四代数据,第四代电机在去年8月份测试,我们的设计值和测试值相差0.5%,这是我们设计的准确度,这个电机我们还没有测试,昨天刚刚装上,打算明天周一送到北理工进行一系列测试,我们这个电机的设计就是指的60千瓦和120千瓦,我预计设计误差应该在5%以内。
评委:我有信心地相信你的功率密度确实是非常高,也可以做得到,希望你早点取得这样的成绩,我现在的问题是,用在电动汽车上,除了电机以外还要配电控,出现问题往往不是在电机上,你有没有考虑过在电动汽车最恶劣的情况下,比如下雪、下雨,轮子进入坑里面,假如用这种电机四轮驱动,对整车的安全性有没有考虑过?另外一个最基本的问题,这个东西不是新的,二三十年前,在德国、英国、美国都有人做,有个公司在波士顿,那时候也红得很害怕,在纳斯达克上市,现在这家公司也没有消息了,电机的功率密度能做到很高,并且你们能做到现在世界上最高的,这个我相信,但你要系统地考虑,为什么现在主流车企没有采纳,刚才你说宝马用,但它用在赛车里,没有用于主流产品,有没有考虑过这个问题?
陈拯民:我们星谷实验室做的事情是非常传统的行业,电机行业,我们做的事情也是非常传统的,只是把性能提高一些,其它的事我们不敢逾越也没法儿逾越制造业的必然规律,所以该做的事情我们必须做,您提的几点非常重要,我们完全不敢忽略,这个电机之后会针对不同的应用场合,如果它是做在车辆上,它的可靠性、耐热型、抗震动性都必须做相应的增强,如果它用在装甲车或轮毂电机车上,那么它的抗震性必须进一步加强,现在我们已经用碳纤维强化架构,它本身能提供的稳定性也是比较高的,这会带来成本的问题,但我们绝对不会忽视这个问题,我们做这个电机是为了让无人机或其它行业能够使用,我们敢卖,就要不担心太多售后负担,所以会把这些东西做好。
评委:刚才您给出的数据都是第三方测试结果吗?
陈拯民:刚才的数据是我们的设计值,我们这个电机在昨天刚刚装配成功,是过去半年的工作成果,我们会在周一把它送到北理工电动电机测试实验室,这个实验室算是国内比较顶尖的官方测试点,会产生一个官方的数据。
评委:你自己测试的时候是多长时间的峰值功率,几秒钟的?
陈拯民:这个峰值功率在冷启动的时候大概能持续20秒以上,热启的时候能持续几秒钟,个位数。
评委:你上一代产品的功率密度是多大?已经做过迪恩方测试的。
陈拯民:上一代是在河工大测的,它的裸重有效部分是800克,那个电机功率是2.4千瓦,额定。所以它的额定功率密度应该是3000瓦每千克,那时候我们没测峰值,因为驱动器的限制,所以对应的峰值可能瞬间达到6000瓦千克,上次我们并不是为了做产品,而是为了电机的准确性,那个准确性能做到0.5,所以我希望这个电机的设计值和测试值不会太让我失望。
评委:请问我们这款电机的最高转速有多少?
陈拯民:还真不一定,我们设计的额定转速是7200伏,在400伏只有5000电压的情况下,它的结构做了碳纤维加强,所以轴承和转子的结构能承受大概12000转的转速。
评委:额定的指标持续多长时间?
陈拯民:一直持续工作。额定工作时它的温度应该能稳定在40到50度之间,在20摄氏度无散热的时候温升能做到1.5度每秒,温升基本是非常小的。
评委:电机需要冷却吗?
陈拯民:当然需要,毕竟它是个峰值100千瓦的电机,它的冷却可以用一个风扇去做鼓风就可以了,不需要做水冷,不需要额外负担这么大的重量。
评委:你这个是轴向磁场吧?
陈拯民:我是轴向磁场。
评委:我完全相信你的电机是非常优越的,但机械结构用了一段时间以后,因为机械有轴成,它对机械非常敏感,当轴成用了一段时间以后,轴成的磨损使得(英文)不均匀,就会产生很大的问题。
陈拯民:这是轴向磁场电机的通病,是一个存在的问题,刚才我举了世界顶级电机的三个例子,大家都是通过斯凯孚等的轴承去保证轴承品质,保证使用寿命,我们这个电机用的就是斯凯孚的顶级轴承去做,这样能保证它的使用寿命。
趁着一秒还可以说一下成本的问题,现在我们电机功率密度高,同样生产60千瓦电机的话我需要的重量和材料更精,可以节约很多材料。
提问:如果有投资人非常看好你的企业,但不看好你本人的领导能力,他的投资条件是你要让出领头人的职务,你会如何决策?
陈拯民:如果他是世界上唯一一个投资人,而且我的确需要投资的话,那么我会认真考虑这个问题,为了让电机更好地推广,我可以做这样的决策。但碰巧现在投资市场还是蛮好的,不过换句话说,关于领导能力,我们星谷实验室从三年前到现在一直在做研发电机这件事情,我们团队所有人都是科研人员,我们在专心做这个事情,但我们有我们是制造业的决心,所以我们做的事情不是简单研发这个电机,而是如何去生产这个电机,现在我做了统计,人工操作生产一个电机,一共13个工艺流程,每个流程最长1个小时,最短5分钟,即使我们手工操作生产电机,我们的生产率能做得很高这是我们星谷实验室做的事儿。
Ok,我生产在、工作在一个工业区,我身边全是工业区的老板、实业家,都是这样的人,和他们工作,看他们工作,他们帮助我,然后我们一起做一些事情,我觉得我的成长还是蛮大的,从科研人员往实业方向走。但话说回来,我毕竟不是MBA,我毕竟不是商人,在这方面对我是一个全新领域,即使我能学,但我在这个方向还有很多没释放出来的想法和能力,所以我会继续在这儿走,星谷实验室和星谷实业是两个东西。
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