Kereta elektrik memang berat, tetapi pernahkah anda dengar ia juga laju? Apabila ia datang kepada apa yang peminat kereta mahu, pembuat kereta melakukan perkara yang salah. Kereta sukan elektrik ringan dan kereta sukan pada masa ini tidak dijual, dan walaupun bateri tugas berat adalah punca utama, itu jauh dari keseluruhan cerita. Kita boleh menyelesaikan banyak masalah ini sebelum bateri ion menjalani diet.
Ini akan bermula dengan perkara seperti motor elektrik. Kenderaan elektrik hari ini dikuasakan hampir keseluruhannya oleh mesin fluks jejari. Ia cekap dan agak mudah untuk dihasilkan, tetapi bergantung pada cara ia berfungsi, ia perlu agak panjang dan berbentuk tong untuk memberikan kuasa yang mencukupi kepada kereta. Sebaliknya, motor fluks paksi boleh menjadi lebih kecil dan lebih rata seperti Frisbee dan masih menunjukkan potensi yang sama. Ini kerana cara magnet mereka disusun. Daya magnet (atau fluks) dalam motor paksi bergerak selari dengan paksi putaran motor dan bukannya secara berserenjang atau jejari. Ini bermakna mereka boleh mengambil bentuk yang berbeza.
Masalahnya ialah mereka lebih sukar untuk dikeluarkan pada skala, yang telah menghalang penggunaan meluas mereka dalam kenderaan elektrik. Namun, berkat usaha satu syarikat, konsep itu akhirnya kelihatan bersedia untuk melebarkan sayapnya.
Seperti teknologi kenderaan elektrik lain, motor fluks paksi bukanlah idea baharu. Idea ini terbentuk di tangan Michael Faraday pada awal 1800-an. Walau bagaimanapun, anda mempunyai seorang lelaki untuk berterima kasih sebahagian besarnya atas minat yang diperbaharui dalam industri automotif: Dr. Tim Woolmer. Dr Woolmer telah obses dengan konsep ini sejak menulis tesis kedoktorannya. tesis hampir 20 tahun yang lalu, penyelidikannya membawa kepada penciptaan motor fluks paksi angker bersegmen tanpa kuk. Beliau mengasaskan sebuah syarikat bernama YASA pada 2009 untuk meneruskan pertumbuhan, menandatangani pelbagai perjanjian dengan pembuat kereta untuk membekalkan motor YASA untuk kenderaan elektrik sebelum dibeli oleh Mercedes-Benz pada 2021.
Perjalanannya bermula dengan soalan mudah: "Mengapa tidak ada kereta elektrik?" Batasan yang jelas pada tahun 2000-an ialah teknologi bateri, tetapi hari ini, ini bukan lagi halangan utama. Untuk menjadi benar-benar cekap dan ringan, kenderaan elektrik mesti difikirkan semula sebagai keseluruhan sistem dari bawah ke atas, dan Dr. Woolmer telah menemui bahagian penting dalam teka-teki itu. Dalam banyak cara, teknologi syarikatnya memegang kunci kepada kereta sukan elektrik yang sebenarnya anda ingin beli.
Anda mungkin tertanya-tanya mengapa Dr. Woolmer memutuskan untuk melihat reka bentuk motor elektrik jika unit fluks jejari sedia ada dalam hampir semua kenderaan elektrik adalah begitu cekap. Lagipun, dia memberitahu saya "Saya dengan senang hati akan bekerja pada bateri, pengecas, dan apa-apa lagi yang saya rasa menarik." Idea "penguraian jisim" memang membawanya kepada reka bentuk fluks paksi, walaupun. Di atas kertas sekurang-kurangnya, konfigurasi baharu menjanjikan pengurangan 30% dalam saiz dan penjimatan berat yang ketara berbanding dengan fluks jejari keluaran yang serupa. Peratusan ini lebih penting daripada yang anda fikirkan, terutamanya dalam kenderaan elektrik dwi atau tiga motor. "Jika kami dapat menjimatkan 100-200 kilogram [220-440 paun], anda mula memberi kesan kepada kenderaan anda."
Bukan sahaja dari perspektif powertrain, tetapi juga dari perspektif kualiti dan pembungkusan keseluruhan. Jika komponen seperti motor elektrik boleh mengurangkan berat dan isipadu yang banyak, itu bermakna segala-galanya yang menyokongnya boleh menjadi lebih ringan dan lebih padat. Sebagai satu sistem, kereta boleh menjadi lebih cekap. Lupakan tentang bateri yang lebih besar—yang anda miliki akan membawa anda lebih jauh. Kami tidak benar-benar melihat amalan itu melampau ke arah ini, tetapi kami sudah tentu melihat sebaliknya. Saya sudah tentu bercakap tentang 9,000-paun Hummer EV.
Motor fluks paksi adalah hebat dalam konsep, tetapi lebih sukar untuk dihasilkan secara besar-besaran daripada motor fluks jejarian. Selain itu, motor fluks paksi datang dalam pelbagai konfigurasi, jadi Dr. Woolmer terpaksa mengecilkan mana yang paling sesuai untuk pembangunan berskala besar.
Beliau mula mengusahakan konfigurasi YASA pada akhir 2000-an selepas berminat dengan bahan yang dipanggil komposit magnet lembut, yang biasanya dikenali sebagai SMC. "Daripada menyusun laminasi, anda boleh menekannya ke dalam bentuk tiga dimensi menggunakan alat yang sangat mudah." Ini mempunyai banyak kelebihan dari segi pembinaan dan kecekapan motor, tetapi "terdapat had, iaitu anda hanya boleh membuat bahagian sehingga saiz tangan anda." ." Ini disebabkan oleh tekanan besar yang diperlukan untuk memampatkan SMC ke dalam bentuk pepejal.
Had ini akhirnya membawa kepada pembahagian stator (bahagian tetap motor yang mengandungi belitan kuprum). Ini mewujudkan kesan air terjun dalam kebolehkilangan, kecekapan dan ketumpatan tork. Dia tidak mengetahuinya pada masa itu, tetapi dia hanya membina masa depan untuk teknologi ini. Sekarang setelah dia mengetahuinya - dan dia membuatnya terdengar begitu mudah - dia hanya perlu mencari pelabur untuk reka bentuknya pada tahun 2009, sebelum kereta elektrik pasaran besar melanda jalan raya. Begitu juga, alat untuk membina motor canggih ini tidak wujud. "Kami perlu mereka bentuk banyak jentera untuk membina mesin," jelas Dr. Woolmer, sambil menambah bahawa 70 peratus daripada perkakasan yang kini digunakan untuk membina motor syarikat dibuat khas oleh YASA.
Seperti yang anda jangkakan, Dr. Woolmer disambut dengan banyak keraguan. Beliau berkata perbualan pelabur awal adalah seperti ini: "Tiada kenderaan elektrik. Tiada pasaran untuk produk anda. Walaupun terdapat pasaran, walaupun anda mula menjual teknologi anda, anda akan kehilangan wang, dan ia akan menjadi bencana."
Itu tidak menghalang Asaph daripada berhenti. Tidak lama selepas penubuhannya, syarikat itu membuat kejayaan besar pertamanya pada 2010, membina enjin untuk kereta konsep Jaguar C-X75. Supercar elektrik hibrid berkuasa turbin yang tidak biasa tidak pernah memasuki pengeluaran, walaupun ia telah membuat percikan pada James Bond 2015. Filem "Ghost". Seterusnya, ia membekalkan motor YASA dalam supercar hibrid pemalam Koenigsegg Regera bernilai $2 juta pada 2015, kereta pengeluaran pertama yang menampilkan teknologi itu. Pesanan kemudiannya diterima daripada Ferrari dan McLaren sebelum syarikat itu diambil alih oleh Mercedes, walaupun syarikat itu masih bekerjasama dengan rakan kongsi luar.
Namun, masih tiada kenderaan elektrik fluks paksi pasaran besar-besaran di pasaran pada tahun 2023. Mengapa? Nah, banyak pembuat kereta baru mula menjual produk elektrik pertama mereka, yang dibangunkan sebelum kerja YASA benar-benar tersedia. Selain itu, motor fluks paksi sangat sesuai untuk dipasang di antara enjin dan transmisi kerana profilnya yang rata, jadi hibrid berprestasi tinggi nampaknya menjadi titik permulaan semula jadi untuk pengeluar menguji teknologi.
Peluang sebenar dalam kenderaan elektrik tulen masih belum menjadi kenyataan, tetapi Dr Woolmer berkata ia hanya menunggu masa. Dia memahami masa depan kereta peminat lebih baik daripada sesiapa sahaja dalam industri auto yang pernah saya bincangkan (dalam rekod), dan dia memahami bahawa ia bukan hanya tentang kelajuan anda boleh mencapai 60 mph. "Semua orang sedang membina kereta elektrik yang pantas, dan ada sedikit keuntungan," katanya kepada saya. Ternyata ini mudah dilakukan. Kita boleh melihat banyak mesin yang pantas dan tugas berat daripada syarikat seperti Tesla, General Motors dan lain-lain. Tetapi kini "mentaliti telah berubah. Semua orang menyedari bahawa mereka pantas. Sekarang perubahan seterusnya ialah bagaimana untuk menjadikan mereka lebih menarik, bagaimana untuk menjadikannya lebih menarik."
Untuk melakukan ini memerlukan pengurangan berat dan penggunaan tenaga yang lebih cekap, dan bukannya hanya memasukkan lebih banyak bateri ke dalam kereta. Inilah yang dibenarkan oleh teknologi motor fluks paksi. "Apabila bateri bertambah baik, seni bina dioptimumkan, dan berat subkomponen turun, sebenarnya tidak ada sebab mengapa mereka tidak boleh menjadi lebih ringan daripada kenderaan pembakaran dalaman," kata Dr Woolmer kepada saya.
Semua ini telah menimbulkan generasi baharu motor fluks paksi YASA yang akan datang, yang sedang dalam pembangunan dan akan melanda dekad ini. Motor akan "menghasilkan lebih daripada 30 kW [40 hp] sekilogram." Kesannya hampir sukar dipercayai. 300-Larian hujung minggu kuasa kuda boleh dikuasakan oleh enjin yang beratnya kurang daripada purata tembikai.
Paling penting, ia akan membuatkan kereta elektrik dipandu dan berasa berbeza daripada yang mereka lakukan hari ini, walaupun bateri masih lebih berat daripada yang kebanyakan orang mahukan. "[Pengeluar peralatan asal] cuba mencari pembezaan dalam kenderaan elektrik, terutamanya apabila mereka mempunyai kenderaan petrol dan diesel." Teknologi baharu seperti YASA yang cemerlang akan menjadi kunci untuk mengukir pasaran khusus dan memberikan pengalaman pemanduan yang unik.
Konfigurasi motor yang ideal masih belum ditentukan. Kereta enjin pembakaran dalaman telah dibangunkan selama lebih daripada 100 tahun, dan kami tidak boleh mengharapkan kereta elektrik menjadi lebih baik dalam segala-galanya serta-merta. Namun, janji itu jelas. Apabila motor generasi seterusnya YASA keluar, terdapat juga peningkatan dalam bateri, elektronik kuasa dan banyak lagi. Keraguan itu wajar, tetapi teknologi itu sebenarnya wujud dan bersedia untuk membuka pintu kepada generasi baharu kereta sport yang murah, ringan dan ringkas.
