顯示具有 無稀土馬達 標籤的文章。 顯示所有文章
顯示具有 無稀土馬達 標籤的文章。 顯示所有文章

2026年9月28日 星期一

無稀土重卡馬達來了?AEM Titan 喊 700 kW/5000 Nm,EESM 路線還差什麼?

重點先講:英國 Advanced Electric Machines 把無稀土重載馬達 HDRM Titan 的數字攤開:峰值 700 kW/5,000 Nm,連續 500 kW/3,500 Nm,乾重約 200 kg、最高轉速 4,000 rpm。重點不是「又一個馬達」,而是——轉子沒有永磁、沒有稀土。這跟乘用車正在推進的 EESM(電激磁同步馬達) 是同一條供應鏈邏輯:寧可多扛勵磁與冷卻工程,也要把釹/鏑風險從 BOM 拿掉。但 Titan 官方仍標 Concept Design,樣品目標約 2027 Q3;效率 Map 尚未公開。

硬核拆解:EESM 無磁黑科技 · 感應 vs 同步 · 油冷為什麼敢全面上

你覺得重卡先卡在哪?稀土供應、效率曲線,還是冷卻與逆變器配對?

重點先講:大約 2026 年 9 月中下旬,圍繞 IAA Transportation 與後續報導,英國馬達商 Advanced Electric Machines(AEM) 把旗艦無稀土重載馬達 HDRM™ Titan 的規格寫進公開頁面:峰值 700 kW、5,000 Nm;連續 500 kW、3,500 Nm;最高轉速 4,000 rpm;乾重約 200 kg;冷卻為水/乙二醇。官方明確標示 Concept Design,並指向約 2027 年第三季樣品時程——這不是「已能量產上車」的新聞,而是供應鏈壓力把無磁/無稀土牽引從乘用車討論,硬推到巴士、卡車、場站曳引車的數字戰場。

發生了什麼

  • 產品定位:HDRM Titan,針對巴士、卡車、場站曳引車與大型發電機組等重載牽引。
  • 材料主張:無稀土永磁(magnet-free);公司強調無退磁風險、無齒槽轉矩(cogging),並具備自由滑行(freewheeling)能力。
  • 系統彈性:擠壓殼體可調堆疊長度;宣稱可搭配多種現成逆變器(inverter-agnostic)。
  • 防護等級:官方列出 IP6K9K;狀態仍為概念設計,效率曲線未公開。
  • 同期訊號:同月還有 Magnetless(原 Cooled Motors)UESM 商業化動向、Greaves 無稀土架構專利、Schaeffler 展示 EESM——方向一致,路線未必相同。

工程註記:「無稀土」≠ 自動等於 EESM。開關磁阻(SRM)、同步磁阻(SynRM)、鐵氧體輔助、電激磁同步(EESM/WRSM)都可以走到無稀土或低稀土。AEM 的 HDRM 原理細節在公開頁面並未完整揭露;本文把 Titan 當重載無磁數字事件,再用頻道影片把 EESM 當成熟、可對照的工程路徑——數字以公司公開為準,不是我們實驗室實測。

硬核重點(四點)

1. 為什麼 5,000 Nm 比「沒磁鐵」更刺耳?
乘用車討論無稀土,多半打在供應鏈與高速效率;重卡要的是滿載起步與爬坡持續扭力。過去外界懷疑無磁拓樸「峰值好看、持續上坡撐不住」。Titan 把 5,000 Nm 峰值與 3,500 Nm 連續寫進規格頁,等於把辯論從「能不能做」推到「能不能進採購」。但峰值≠全工況;沒有效率 Map,就無法換算電池容量、載重與 TCO。

2. EESM:用勵磁電流換掉稀土磁鐵,也換來新的熱與電控債
頻道影片拆的是 EESM(電激磁同步馬達):轉子磁場改由繞組通電產生,不再鑲釹鐵硼。好處是磁場可調、高速弱磁較乾脆、故障時可把损近零,降低危險反電動勢;代價是勵磁銅損、轉子冷卻、滑環/無刷旋轉變壓器,以及多一層 ASIL 等級的勵磁功率級。Renault/BMW/Valeo 等走的就是這條「多一點電力電子,少一點稀土籌碼」的帳。

3. 冷卻不是配件——油冷/水乙二醇決定你敢不敢拉持續功率
Titan 標示水/乙二醇冷卻;EESM 影片則把極致油冷講成無磁高功率密度的關鍵配套——油可以貼近繞組與轉子熱點,這是外套水冷常做不到的。重載連續 500 kW 等級,真正決勝往往在熱阻、接點壽命與密封,不是規格表再多 0.5% 峰值效率。Tesla 早年敢全面油冷,背後是同一條物理:把冷卻液送到最熱的地方。

4. 供應鏈勝利條件:量產、具名車型、全 Map 效率——缺一仍是技術新聞
無磁設計只有在「能在風險來源之外的地方大量做出來」時,才真正兌現去稀土承諾。接下來要看三件事:具名整車導入時程、全工況效率揭露、繞組/疊片/逆變器供應規模。IAA 放數字是整合訊號;Concept + 2027 Q3 樣品則提醒:距離營運中的重卡傳動鏈,還有驗證山谷要過。

開放問題

  • HDRM 實際拓樸(SRM/SynRM/EESM 變體或其他)與效率 Map,佥時公開到可寫進採購規格?
  • 水/乙二醇冷卻在重載塵污、高壓清洗(IP6K9K)場景下的長期密封與維修週期?
  • 「inverter-agnostic」到車輛級 EMI、功能安全與保固責任如何切?
  • 與乘用車 EESM 供應鏈是否共用勵磁功率級與油冷製程,還是重載另起一爐?

@vkinng 相關影片

今天想問你:重卡無稀土馬達,你覺得第一個會卡在稀土供應、全工況效率,還是冷卻與逆變器系統整合?

來源:Advanced Electric Machines HDRM Titan 產品頁(Concept Design;公司標稱參數)· Charged EVs 報導(2026-09-23)· IAA Transportation/相關產業報導(約 2026-09 中旬);電氣數據均為公司公開,非本頻道實測。
長文發布 vkinngworld.blogspot.com · YouTube @vkinng

2026年3月15日 星期日

【圖解電動車心臟】第 6 篇:擺脫稀土勒索!沒有昂貴磁鐵怎麼辦?無稀土馬達的工程奇蹟



【圖解電動車心臟】第 6 篇:擺脫稀土勒索!沒有昂貴磁鐵怎麼辦?無稀土馬達的工程奇蹟

歡迎來到電動車心臟解密系列!在上一篇文章中,我們見識到了「永磁同步馬達 (PMSM)」如何靠著超強的永久磁鐵展現恐怖的加速力。但這項黑科技背後,藏著一個讓全球車廠老闆頭痛欲裂的致命傷:稀土依賴。

為了製造那些超強磁鐵,我們需要釹(Nd)、鐠(Pr)和鏑(Dy)等稀土金屬 。但這些材料不僅價格昂貴、開採過程極不環保,更面臨高度集中於單一國家的地緣政治與出口管制風險。如果買不到稀土,難道電動車就不用做了嗎?

當然不是!2026 年的瘋狂工程師們決定:「既然磁鐵這麼麻煩,那我們乾脆不用了!」

最堅不可摧的極簡鐵塊:開關磁阻馬達 (SRM)

如果要選出世界上構造最簡單的馬達,絕對是開關磁阻馬達(Switched Reluctance Motor,簡稱 SRM)。它的轉子是一塊由矽鋼片疊壓而成的實心鐵芯,上面有著像齒輪一樣的凸起,沒有任何銅線,也沒有任何磁鐵!

它的原理超像你在玩磁鐵吸鐵釘:當外圍的電磁鐵通電時,轉子上的鐵齒為了尋找「磁力線最短、最輕鬆」的位置(磁阻最小原理),就會被硬生生拉過去對齊,馬達就這樣轉起來了。

以前的 SRM 雖然便宜又耐操,但轉動時會發出超巨大的噪音和震動,根本無法放在家用車上 。但到了 2026 年,工程師導入了「微秒級預測演算法(MPC)」與碳化矽逆變器,精準控制每一次通電的力道,成功把噪音壓制下來,現在連平價乘用車都準備開始使用了!




加點便宜料就很猛:同步磁阻馬達 (SynRM)

另一種兄弟款叫做同步磁阻馬達(SynRM)。為了讓力量更大,工程師在它的轉子內部挖出許多層複雜的「空氣溝槽(Flux Barriers)」,用來精確引導磁力線的走向。

最好玩的 2026 年新玩法,是 Hitachi Astemo 開發的「磁鐵輔助型同步磁阻馬達」。既然買不起稀土磁鐵,他們就把超級便宜、到處都有的「鐵氧體磁鐵(主要成分就是氧化鐵)」塞進轉子的溝槽裡。雖然鐵氧體的磁力很弱,但靠著特殊的聚磁結構和超強油冷技術,這顆馬達依然能爆發 180 kW 的超大馬力,徹底擺脫稀土勒索!

Tesla 的超狂黑科技:給馬達穿上「碳纖維緊身衣」

Tesla 在 2026 年量產的第四代驅動單元(搭載於 Cybercab 平台與小改款 Model Y),也正式宣布達成「零稀土永磁馬達」的成就 !

前面提到,便宜的非稀土磁鐵有一個大缺點:太脆了。如果讓馬達飆到每分鐘兩萬轉(20,000 rpm),強大的離心力會直接把這些脆弱的磁鐵甩碎 。

為此,Tesla 從航太工業借來了技術,用高張力的「碳纖維」把整個轉子緊緊纏繞包覆起來。這件「碳纖維緊身衣」完美抵抗了擴張力,保護了內部脆弱的磁鐵,更震撼的是,這讓單顆馬達的成本極限壓縮到了 1000 美元以下!



鍊金術成真?氮化鐵與無接觸供電

除了上述方法,2026 年還有兩個令人下巴掉下來的黑科技:

  • 人造超級磁鐵:Stellantis 聯手材料公司發表了「氮化鐵(Fe16N2)」馬達。用地球上最多的「鐵」和「氮」合成出理論磁力比頂級稀土磁鐵還要強的材料,簡直就是現代鍊金術 !
  • 無線充電馬達:BMW 和 Renault 放棄了永久磁鐵,改用定子把電傳給轉子來製造磁場(外激磁同步馬達 EESM)。更猛的是 ZF 系統,直接在馬達內部加入「高頻無線感應」,連傳電用的實體電刷都省了,完全沒有物理磨損。

看著工程師們為了擺脫稀土,硬是把各種瘋狂點子變成現實,是不是覺得特別熱血?

不過,我們現在看的都是一顆顆獨立的馬達。在 2026 年的最終極態勢裡,這些馬達的「形狀」和「位置」將發生更不可思議的變化——它們甚至被直接塞進了輪胎裡!敬請期待系列最終回:【2026 未來已來】把馬達塞進輪胎裡?「輪轂馬達」與十二合一超融合電驅!