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行业动态在新能源汽车蓬勃发展的浪潮中,电驱系统技术日新月异,朝着集成化、平台化、高压化、高转速等方向迅猛演进。而作为电驱系统核心部件之一的轴承,也迎来了前所未有的挑战与机遇。斯凯孚(SKF),这家全球知名的轴承产品及服务提供商,凭借其深厚的技术积淀和敏锐的市场洞察力,在轴承技术创新领域脱颖而出,为新能源汽车行业的发展提供了强大的支撑。
随着新能源汽车市场的高速增长,轴承行业面临着诸多新的考验。首先,在单车配置方面,传统燃油车发动机和变速箱周围有众多旋转部件,需要大量的轴承,而电动汽车由电机带动减速器运转,涉及的轴承主要有电机轴承、减速器轴承、轮毂轴承等,整体数量锐减,这给轴承企业的市场规模带来了挑战。其次,电气化车辆对轴承技术提出了更高的要求,主要体现在以下几个关键方面:
高转速挑战,新能源汽车电机的转速远超传统燃油车发动机。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常见要求是20,000 - 25,000rpm,最高可达30,000rpm。这对轴承的承受力提出了极高的要求,不仅涉及耐久性能和极高转速的限制,还关乎润滑问题。高转速下,轴承需要承受更大的离心力和摩擦热,对轴承的材料、结构和润滑技术都提出了严峻挑战。

低噪音要求,低噪音振动是电动汽车用户体验的关键因素之一。电机的高转速趋势给整机的NVH(Noise、Vibration、Harshness,噪声、振动与声振粗糙度)带来了巨大挑战,而轴承作为关键部件之一,对NVH的控制至关重要。在高速运转过程中,如何减少轴承的振动和噪音,成为了轴承技术研发的重要课题。
电腐蚀问题,在传统400V电驱系统中,钢球轴承电腐蚀已较为普遍。随着800V高压系统的兴起以及SiC基材逆变器的大规模应用,高压和高开关频率进一步加剧了电腐蚀的发生。电腐蚀会导致轴承表面损坏、润滑剂过早老化、产生异响等问题,严重缩短轴承和润滑剂的使用寿命,最终使轴承失效,这对轴承的绝缘性能和抗电腐蚀能力提出了迫切需求。
轻量化需求,新能源汽车为了提高续航里程和能效,对零部件的轻量化要求越来越高。轴承作为关键部件之一,也需要在保证性能的前提下实现轻量化。轻量化不仅可以降低车辆的能耗,还能提高车辆的操控性能和加速性能。
面对新能源汽车趋势下轴承技术的挑战,斯凯孚(SKF)积极应对,推出了一系列创新产品和解决方案,逐一击破各个难题。
高速球轴承 - 满足高转速电机需求。早在2018年,斯凯孚就敏锐地捕捉到了市场变化。其新式节能轴承因具备高转速能力,在新能源市场上受到青睐,被广泛应用于新能源车辆电机。随着电机转速要求不断提高,斯凯孚于2021年11月发布了革命性的高转速深沟球轴承HS 1.8。该轴承最高转速系数可达180万nDm,能够满足最高30,000rpm电机转速的需求。产品发布后仅一个月,就获得了第一个客户定点,充分证明了其在市场上的竞争力。为了确保轴承的静音性能,斯凯孚对轴承的振动噪音性能进行100%全检,保障用户在使用过程中的良好体验。同时,该轴承在-40°C到150°C的环境下仍能保持优异性能,适应了新能源汽车在各种复杂环境下的运行需求。

新一代圆锥滚子轴承 - 降低摩擦,提高整机效率。在减速器中,圆锥滚子轴承起着重要作用,但传统圆锥滚子轴承的摩擦力矩较高,消耗大量能量。斯凯孚通过优化设计和改进磨削工艺,推出了新一代圆锥滚子轴承。在常规车速下,该轴承相比标准轴承能显著降低摩擦力矩能耗损失,提高三合一电驱系统的能效。同时,在实现低能耗的基础上,还能延长轴承的使用寿命,为新能源汽车的续航里程和整体性能提升做出了贡献。并且,新产品与现有产品拥有同样的外形尺寸,可以在不改变尺寸、寿命和刚性的情况下,实现能效增加,为车企的产品升级和优化提供了便利。
混合陶瓷球轴承 - 化解电腐蚀难题。电腐蚀是新能源汽车轴承面临的一大难题,斯凯孚的混合陶瓷球轴承加上导电环的配置有效地解决了这一问题。混合陶瓷球轴承的内外套圈采用轴承钢,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,同时还具有其他显著优势,如能降低摩擦力矩15 - 30%,速度性能提升至少10%,延长油脂寿命100%。为了满足高速增长的新能源汽车需求,斯凯孚在2017年收购了瑞典氮化硅粉末品牌Vesta Si,并进行了扩产,以大幅降低混合陶瓷球轴承的成本。在导电环方面,斯凯孚已开发多年,其产品适用于干式环境油脂润滑的电机和油冷环境的电机,具有优异的导电性能,能保持在较低的接触电阻。
电驱动系统解决方案。结合市场发展趋势和自身能力优势,斯凯孚汽车后市场提供了结合轴承、密封、润滑、服务的电驱动系统解决方案。产品包括电驱动轴承修理包、电驱动养护产品和周边零部件轮毂轴承及相关底盘产品等。通过提供一站式的解决方案,斯凯孚不仅为车企提供了高品质的轴承产品,还能帮助车企优化整个电驱动系统的性能,提高系统的可靠性和耐久性,降低维护成本。
技术积淀与创新能力,斯凯孚在高精尖工业领域拥有深厚的技术积淀,这为其在新能源汽车轴承技术创新方面提供了坚实的基础。公司不断挑战应用极限,研发出一系列具有突破性的轴承产品,满足了新能源汽车行业对高性能轴承的需求。同时,斯凯孚注重研发投入,持续推动技术创新,以适应不断变化的市场需求。
品质保障,轴承对精度要求极高,为了确保产品品质和交付进度,斯凯孚进行了大量投资,形成了一条完整的自主产业链,从钢材的选择到磨削工艺的优化,再到检验设备和标准的严格执行,全方位保障了产品的质量。这种对品质的严格把控使得斯凯孚的轴承在市场上享有良好的声誉,成为众多车企信赖的合作伙伴。
客户响应速度,尽管斯凯孚是外资企业,但在中国已拥有超过110年的历史,深度植根本土市场。公司在中国布局了8个生产基地,并建立了全球研发中心,具备强大的本土研发和生产能力。在客户响应速度方面,斯凯孚的团队执行力完全体现了“中国速度”,能够及时满足客户的需求,为客户提供快速、高效的服务。
服务能力,在当前市场环境下,车企对供应商的服务能力要求越来越高,不仅需要提供高品质的产品,还需要具备整套解决方案的能力。斯凯孚基于多元化的产品优势,不仅在轴承领域拥有卓越的产品,还精通润滑管理方案和密封技术。此外,斯凯孚在航空、铁路等多个领域的技术积淀,使其能够为车企提供全方位的技术支持和解决方案。例如,在智能化主轴方面,斯凯孚采用超精密陶瓷轴承与润滑系统,并完美匹配冷却与换刀系统,配置各式选用的传感器于主轴最佳位置,精准地传回讯号,以供实时控制和人工智能运算。通过将数据上传SKF Enlight云端中心,可以利用SKF人工智能演算来得知主轴的健康状况,实施预测性保养维护,同时用户还可利用实时数据作切削时的修正补偿,确保加工精准度,并进一步实现自动化机器学习,优化切削效能。
随着新能源汽车行业的快速发展,斯凯孚的轴承技术和解决方案在市场上发挥了重要作用,推动了行业的进步。其创新产品不仅提高了新能源汽车的性能和可靠性,还为车企降低了成本,提升了市场竞争力。同时,斯凯孚的成功也为其他轴承企业树立了榜样,促进了整个轴承行业的技术创新和发展。
展望未来,新能源汽车市场仍将保持高速增长态势,对轴承技术的要求也将不断提高。斯凯孚将继续秉承创新驱动的发展理念,加大在研发领域的投入,不断推出更先进、更适应市场需求的轴承产品和解决方案。同时,公司将进一步加强与车企的合作,深入了解客户需求,为新能源汽车行业的发展提供更加优质的服务和支持。相信在斯凯孚等企业的共同努力下,新能源汽车行业将迎来更加美好的未来,而轴承技术也将在新能源汽车的发展中发挥更加关键的作用。