全球汽车快讯 据外媒报道，驱动系统设计公司（DriveSystem Design，DSD）的工程总监（Engineering Director）——约翰·莫顿（John Morton）在访谈中阐述了他对电动车传动技术的演进及未来潜在发展方向的见解，以下为本人编译的访谈稿译文：
问题1：就目前的电机技术而言，我们（汽车业内的诸多企业）是否已达到了其效能的极限值？如果是这样的话，原因有哪些呢？
约翰·莫顿：我认为，相较于早前的许多技术，汽车业的电机技术正在遵循着类似的趋势发展着。在一开始，你可能会取得一些重大飞跃，此后创新率与改进会开始呈现稳定态势。
我们愈发关注电机控制技术，这类技术备受追捧，凭借软件研发取得的收益极具成本效益。此外，还有大量的研发工作放在软磁复合材料（softmagnetic composites，SMC）、碳化硅（silicon carbide）及氮化镓（gallium nitride）等新材料的使用上，旨在提升电机效能的同时，提升能量密度。值得一提的是，优化热系统也能获得效率的提升，只需将泵剔除即可。
车企也凭借高度集成／整合上述子系统来优化动力系统（powertrain），从而创建集成式电驱动单元（electricdrive units， EDUs）。
对于一个EDU而言，其所有子系统间的各种相互作用大大提升了设备的复杂性，并为该系统的整体效能带来一些惊喜／提升。为此，从进程一开始，将EDU作为一整套系统来设计，从而取得性能与效能方面的大幅提升。
问题2：您认为车企依然在寻求步阶改变还是已转向渐进式改善（incrementalimprovements）？
约翰·莫顿：因车企而异。许多车企开始改进电机，使其趋于完美。如今，在电机技术的应用方面，还产生了许多新用法，旨在替代现有的方案。上述新方案可以上头条新闻，也能凭借其知识产权（IP）获得一笔收入。然而，实际情况是，上述方案也只能产生效能上的增量增益（incrementalgains）。
驱动系统设计公司的工作涉及航空航天、海运与国防等诸多行业，我们看到了大量可替代电机拓扑结构与技术被采用，以匹配这类不同的应用。当我们为汽车业设计一款动力系统时，我们在持续不断地评估这类技术，确认其是否可行。
大多数情况下，车企通过研发，从经验证的成熟技术上取得进展，同时继续开拓电动车市场，稳固其市场地位。
问题3：这类EDU的渐进式改善是如何被发现的？
约翰·莫顿：根据我们的经验，关键在于先了解车辆要求。车辆的用例、工作负荷循环（dutycycles）及工作环境等因素都决定了下一步该做什么，因为很少有能涵盖所有应用的、“总体不错的（generally good）”一款方案。
在驱动系统设计公司，针对一款特定的适用车型，我们采用自主研发的仿真工具——ePOP（电气化动力系统优化进程，electrifiedPowertrain Optimisation Process），用于评估数以千计的动力系统架构，试图寻找最优项。通常，解决方案都是反直觉的（counterintuitive），如：采用一款多速变速箱来提升效能，但这会增多转动部件的数量。
不论该方案是全新的系统，还是在现有EDU方案的基础上提升其效能，重点工作领域都是相同的。在对现有EDU进行设计审查时，需要客观地考虑大量相互作用的系统，如：机械系统、电磁系统、热系统与润滑系统。
问题4：有望提供步阶改变的新兴电机技术有哪些？
约翰·莫顿：行业正在探索各类技术，既包括电机设计，还有材料技术。举个例子，我们将片状模材料（SMCs）用作定子材料，目前我们发现了一些重大的收获。通过与一家材料供应商直接共事，我们确定了该公司能够在操作域内提供潜在收益，而这恰恰是汽车动力系统所需要的。
凭借轴向磁通机，还能获得一定的设计自由度，还能为径向磁通机提供效能收益，在高频率和高速的情况下表现更为明显，但其适合性取决于具体的车辆要求。
我认为需要着重考虑的一点是，我们几乎可以确定，在不远将来的某个时间节点，将重新设定新标准。当您着眼于整个行业时，绝大多数的推进系统方案已选定了一款采用了稀土磁铁的技术型永磁机。目前也确实有些担心，这类稀土磁铁的供应将变得极其昂贵，且稀土存在“枯竭”的可能。
为此，创新者正期望寻找新方案，对稀土材料的需求较低或压根无需求，且是一种真正可持续的方案。因此，材料选择上的变化必然会引起研发要求及新技术优化方面的改变，从而保障产品的竞争力。
相较于永磁电机，业内往往认为，感应电机、铁磁及励磁转子等无稀土技术与前者不在一个性能水平上。
然而，业内有许多技术，谁知道这类技术会在哪天突然获得更大程度的关注及投资呢？我们见证过太多这样的实例了。作为一名“技术不可知（technology－agnostic）”的电动动力系统领域的专家，DSD正积极致力于为客户们研发多项业内技术。
问题5：对于消费者而言，电动车的续航能力是非常重要的一项购车因素。如果对于电机，我们只能寄希望于其效能的渐进式改变（incrementalchanges），那么电池技术能否带来续航能力的跃升（leapsforward）呢？
约翰·莫顿：我认为，在短期内，不太可能凭借电机实现电动车续航的跃升，甚至可能在性能方面出现倒退，因为业内已不太使用永磁电机，我们需要“缓慢前行（crawl）”，以便未来再次登顶（back up the slop）。
电池技术获得的投资仍很可观，试图寻找新的化学成分配比和其他的储能理念。相较于锂离子电池，在上述技术中，确实有部分技术提升了能量密度，但却要应对化学原材料、供应链及可持续性方面的巨大挑战。
问题6：那请谈下能提升续航能力的其他推进技术吧？举个例子，您的工作有涉及氢能源技术吗？
约翰·莫顿：有这项业务，我们一直与航空航天行业开展紧密的合作。从该行业的角度看，氢能源显然是领先的零排放方案，因为在大型机场，电池无法成为一种切实可行的主储能设备。
纵观整个交通运输业，我们在很多地方可以看到氢能源设备——包括（氢）燃料电池和（氢）内燃机。未来零排放车辆续航的跃升很可能就源自于氢能源方案。
您不妨试下一下，航空航天业一直致力于各类氢能源方案，那么，对于重型商用车而言，氢能源方案也同样适用。然后，随着相关投资的涌入，未来将会有更多的车用氢能源方案涌现，且满足车企的预算要求。
许多车企已经关注了目前价格高昂的燃料电池技术，其他使用氢能源技术的行业也在试图降低其成本，我们不应该忽视该技术的发展潜力。
问题7：有什么制造技术或相关趋势能有助于提升电机性能吗？
约翰·莫顿：对于量产而言，发夹式缠绕设计的应用就极具吸引力，该设计能大幅提升电机的效能，但原型机的制作难度却很大。
我们采用了不同的方法来试制这类系统，在采用增材制造技术后，可降低部分成本并缩短制作时间。若需求量高的话，采用高品质、更高效的叠合材料（laminationmaterial）或许能进一步降低成本。我们还在研发碳纤维套筒定子技术，旨在量产能量密度更大，转速更高的电机。
问题8：能否从内燃机时代的相关技术中汲取经验并提升电驱动单元的性能？
约翰·莫顿：欧盟碳排放新规对二氧化碳超排的罚金为95欧元／克（约合664．09元／克），迫使众多车企将高效节能定为一项重要的车辆性能指标。为此，在效能提升方面，存在一个巨大的机会成本。在新规引入的同时，某些分析师认为，车企面临的碳排放超排的罚金将逾300亿欧元（约合2097．11亿元）。
因此，投资效能优化就变得更切实可行，这意味着要进行伪活性润滑管理系统（pseudo－activelubrication management systems）或微齿轮几何结构（microgear geometry）的优化。在汽车业电气化转型过程，我认为最重要的是可以汲取内燃机车方面的经验教训，相关已获得的知识产权也将发挥重要作用。
我们始终要权衡噪声、效能及耐用性并最终做出取舍。在轴承的选用方面也一直在优化，我们采用了智能系统，以便能够选用最高效的轴承技术。
为了提升内燃机的效能，我们做了大量的研究，其成果同样也适用于电驱动系统。在那段时间内，为提升效能，业内投入了大量资金，研发极为细致、具体的设计。
如今，上述这类技术与工艺都融入到了我们以仿真导向型系统级方法中，并应用到现代化的方案中。（本文为编译作品，所用英文原文和图片选自just－auto）
