突破核心技術 占據產業中高端

一百多年來，汽車的出現代表了世界進入了現代化。但是，因為汽車帶來了很多城市病，因此汽車產業業態要被改變。要治療“疾病”需要跨界融合，包括汽車產業、IT產業、能源產業。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，實現與新能源產業掛鉤。

首先，要實現跨界融合。我認為，要實現多學科跨界、不同商業模式跨界、國內外的跨界。并且，政府要創造自由、開放、合作、包容的創新氛圍，完善知識產權保護法則。中國電動汽車要想實現可持續發展，我認為有四個方面，一是創新驅動，開發符合中國市場需求的類型；二是政策和市場雙輪驅動；三是要有好的產品，好的基礎設施，好的商業模式；四是實現交通網、能源網、信息網、人文網四網融合。

其次，是對電機驅動的要求。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動車輛，使電動汽車做到真正的節能減排。

驅動電機技術主流優化方向是，在不犧牲效率的情況下提升電機的功率密度，主要是要求高速電機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，部分電機已做到9-10千瓦/公斤升，但是，國內只做到0.6-4千瓦/公斤。

電機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，要用2-3年時間；磁懸浮軸承混合滾珠保護軸承突破3-5萬轉，要用3-4年時間；動壓式鉑片空氣軸承突破4-10萬轉，需要4-5年。比如，最近，騰風集團開發的臨32界轉速電機已經達到15萬轉，額定功率為16千瓦，在散熱條件下，峰值功率可以達到48千瓦，定子有890g，轉子495g，目前，這款電機如果不量化生產，價格就會比較貴，量產以后，就可以降低價格。

另外，電機高速化的難度是強度和溫度的問題。電機高速化后，除了軸承是需要考慮的主要難點，強度和溫度方面的問題也比較突出。由于轉子速度上升，轉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度。并且，降低臨界轉速，需要采用大直徑、剛度高的軸套，因此，高速電機通常采用碳纖維制造轉子套。

還有更難解決的是來自于熱管理問題。由于轉子細小，散熱面積不夠，冷卻水的表面積很小，因此散熱能力差，導線集膚效應來不及散熱，產生熱失控。如果控制器的頻率控制不慎，dv/dt就會難以控制，導致熱失控，使導線產生熔化，因此，電機的耐高溫能力是提升電機高速化、小型化、輕量化的前提，耐溫更強，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，我認為，提升電機耐溫能力要采取以下幾個方面的措施：

第一，常規電機導線的包層應以橡膠或樹膠為主，可以用金屬氧化陶瓷或者云母、玻璃纖維做高溫導線，溫度就可以達到600-2000℃，電壓可達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子或者磁芯材料。

第四，根據開關磁阻類電機原理將整個轉子用高溫磁性陶瓷代替下來。

第五，轉移高速轉動時帶動的表面空氣，可以有效地對轉子散熱。

第六，轉子可以自帶壓縮輪對冷卻水進行強制冷卻，再進入水道進行熱循環，可以將冷卻液更換為更容易氣化進行相變換熱的介質。

第七，使用空心鋁導線作為導線。

目前，在我國，價值最高的是共享技術、互聯技術。因此，在技術方面，一定要進行聯合攻關，單靠一個單位是不行的，需要大家集體來攻克技術難題。我建議，國家應成立聯合攻關組織，可以由國家和企業用PPP方式組織，30%是國家的，70%是企業的，只有組織聯合攻關才能創造自己的核心技術。

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

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