突破核心技術(shù) 占據(jù)產(chǎn)業(yè)中高端

一百多年來，汽車的出現(xiàn)代表了世界進(jìn)入了現(xiàn)代化。但是，因為汽車帶來了很多城市病，因此汽車產(chǎn)業(yè)業(yè)態(tài)要被改變。要治療“疾病”需要跨界融合，包括汽車產(chǎn)業(yè)、IT產(chǎn)業(yè)、能源產(chǎn)業(yè)。汽車能源的儲存是電力和電池，雖然，電池功率密度和能量密度比汽油和柴油小很多，但是，電池的能量可以雙向流動，實現(xiàn)與新能源產(chǎn)業(yè)掛鉤。

首先，要實現(xiàn)跨界融合。我認(rèn)為，要實現(xiàn)多學(xué)科跨界、不同商業(yè)模式跨界、國內(nèi)外的跨界。并且，政府要創(chuàng)造自由、開放、合作、包容的創(chuàng)新氛圍，完善知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)法則。中國電動汽車要想實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，我認(rèn)為有四個方面，一是創(chuàng)新驅(qū)動，開發(fā)符合中國市場需求的類型；二是政策和市場雙輪驅(qū)動；三是要有好的產(chǎn)品，好的基礎(chǔ)設(shè)施，好的商業(yè)模式；四是實現(xiàn)交通網(wǎng)、能源網(wǎng)、信息網(wǎng)、人文網(wǎng)四網(wǎng)融合。

其次，是對電機(jī)驅(qū)動的要求。在滿足安全、可靠、耐久和動力性的前提下，以更高的能源效率驅(qū)動車輛，使電動汽車做到真正的節(jié)能減排。

驅(qū)動電機(jī)技術(shù)主流優(yōu)化方向是，在不犧牲效率的情況下提升電機(jī)的功率密度，主要是要求高速電機(jī)解決軸承和變速器問題，目前，國際高壓平均下的功率密度是5-8千瓦/公斤，部分電機(jī)已做到9-10千瓦/公斤升，但是，國內(nèi)只做到0.6-4千瓦/公斤。

電機(jī)高速化需要解決軸承的問題，要使陶瓷滾珠或者滑動軸承微液潤滑突破2萬轉(zhuǎn)，要用2-3年時間；磁懸浮軸承混合滾珠保護(hù)軸承突破3-5萬轉(zhuǎn)，要用3-4年時間；動壓式鉑片空氣軸承突破4-10萬轉(zhuǎn)，需要4-5年。比如，最近，騰風(fēng)集團(tuán)開發(fā)的臨32界轉(zhuǎn)速電機(jī)已經(jīng)達(dá)到15萬轉(zhuǎn)，額定功率為16千瓦，在散熱條件下，峰值功率可以達(dá)到48千瓦，定子有890g，轉(zhuǎn)子495g，目前，這款電機(jī)如果不量化生產(chǎn)，價格就會比較貴，量產(chǎn)以后，就可以降低價格。

另外，電機(jī)高速化的難度是強(qiáng)度和溫度的問題。電機(jī)高速化后，除了軸承是需要考慮的主要難點，強(qiáng)度和溫度方面的問題也比較突出。由于轉(zhuǎn)子速度上升，轉(zhuǎn)子的磁芯容易受到離心力作用膨脹炸裂，包覆磁芯軸套則需要更高的強(qiáng)度。并且，降低臨界轉(zhuǎn)速，需要采用大直徑、剛度高的軸套，因此，高速電機(jī)通常采用碳纖維制造轉(zhuǎn)子套。

還有更難解決的是來自于熱管理問題。由于轉(zhuǎn)子細(xì)小，散熱面積不夠，冷卻水的表面積很小，因此散熱能力差，導(dǎo)線集膚效應(yīng)來不及散熱，產(chǎn)生熱失控。如果控制器的頻率控制不慎，dv/dt就會難以控制，導(dǎo)致熱失控，使導(dǎo)線產(chǎn)生熔化，因此，電機(jī)的耐高溫能力是提升電機(jī)高速化、小型化、輕量化的前提，耐溫更強(qiáng)，就意味著峰值功率維持時間延長，間接地提高峰值功率密度，同時也對可靠性和壽命有明顯地提升。

最后，我認(rèn)為，提升電機(jī)耐溫能力要采取以下幾個方面的措施：

第一，常規(guī)電機(jī)導(dǎo)線的包層應(yīng)以橡膠或樹膠為主，可以用金屬氧化陶瓷或者云母、玻璃纖維做高溫導(dǎo)線，溫度就可以達(dá)到600-2000℃，電壓可達(dá)3000V。

第二，使用居里溫度更高的鐵氧體磁性陶瓷做定子沖片材料。

第三，使用極化磁鋼作為轉(zhuǎn)子或者磁芯材料。

第四，根據(jù)開關(guān)磁阻類電機(jī)原理將整個轉(zhuǎn)子用高溫磁性陶瓷代替下來。

第五，轉(zhuǎn)移高速轉(zhuǎn)動時帶動的表面空氣，可以有效地對轉(zhuǎn)子散熱。

第六，轉(zhuǎn)子可以自帶壓縮輪對冷卻水進(jìn)行強(qiáng)制冷卻，再進(jìn)入水道進(jìn)行熱循環(huán)，可以將冷卻液更換為更容易氣化進(jìn)行相變換熱的介質(zhì)。

第七，使用空心鋁導(dǎo)線作為導(dǎo)線。

目前，在我國，價值最高的是共享技術(shù)、互聯(lián)技術(shù)。因此，在技術(shù)方面，一定要進(jìn)行聯(lián)合攻關(guān)，單靠一個單位是不行的，需要大家集體來攻克技術(shù)難題。我建議，國家應(yīng)成立聯(lián)合攻關(guān)組織，可以由國家和企業(yè)用PPP方式組織，30%是國家的，70%是企業(yè)的，只有組織聯(lián)合攻關(guān)才能創(chuàng)造自己的核心技術(shù)。

未來，我們應(yīng)集中力量，提高在電機(jī)、電控、電池方面的原創(chuàng)能力和轉(zhuǎn)化能力，迎接電動化、自動駕駛、共享汽車的三大革命。

（本文根據(jù)陳清泉在“2018中國電動汽車百人會論壇”上的發(fā)言整理，未經(jīng)本人確認(rèn)）