電動化浪潮下汽車的動力傳動系統(tǒng)設計發(fā)生了翻天覆地的變化，這個變化不僅僅影響了發(fā)動機變速箱這些大總成，軸承作為一個小零部件其設計和供應鏈也在持續(xù)變革。

近期，斯凱孚中國區(qū)副總裁、東北亞軸承產(chǎn)品總監(jiān)郭明春在蓋世汽車主辦的2022第三屆汽車電驅(qū)動及關鍵技術大會上分享了斯凱孚的電動汽車用高速電機及傳動系統(tǒng)用創(chuàng)新軸承技術與解決方案。

創(chuàng)新高速球軸承

解決本土客戶“卡脖子”難題

2018年，斯凱孚發(fā)現(xiàn)了一次市場上不同尋常的變化：自家的新式節(jié)能軸承作為一款工業(yè)產(chǎn)品，因其領先于傳統(tǒng)球軸承的高轉(zhuǎn)速能力突然在新能源市場上大賣，許多廠商選擇將其裝到了新能源車輛電機上。當時，市面上的新能源汽車電機轉(zhuǎn)速普遍為10,000rpm左右，而傳統(tǒng)軸承已然無法滿足這一高轉(zhuǎn)速的要求，這也正是斯凱孚高轉(zhuǎn)速、低摩擦的節(jié)能軸承受到新能源電機青睞的原因。

而當電機的轉(zhuǎn)速開始從10,000rpm邁向15,000rpm之時，斯凱孚中國團隊在本土開發(fā)出了適用于新能源高速電機的產(chǎn)品，并快速實現(xiàn)量產(chǎn)，幫助本土客戶解決了“卡脖子”的技術瓶頸。

2020至2021年，作為新能源行業(yè)上升期內(nèi)的關鍵兩年，一些主機廠的電機設計Z高轉(zhuǎn)速已達20,000rpm甚至更高，斯凱孚創(chuàng)新推出增強型新能源高速電機軸承迅速成為熱銷產(chǎn)品。今年，斯凱孚的新一代HS1.8高速球軸承產(chǎn)品上市，搭載這款軸承的量產(chǎn)車型將于近兩年陸續(xù)推出。

HS1.8新一代高速球軸承

新一代圓錐滾子軸承

低能耗長壽命

除了高速球軸承之外，新一代圓錐滾子軸承是斯凱孚追求極致低摩擦的又一“利器”。

在減速器內(nèi)，圓錐滾子軸承可承受較大軸向載荷，但摩擦力較高會消耗大部分的能量，是電驅(qū)系統(tǒng)內(nèi)摩擦損耗的“能耗大戶”。若要提高三合一電驅(qū)系統(tǒng)的能效，就要想辦法降低摩擦力。

新一代SKF圓錐滾子軸承通過定制設計和磨削工藝，在常規(guī)車速下比標準滾子軸承減少60%的能耗損失。在實現(xiàn)低能耗的同時，還能保證軸承的使用壽命，保證整體電驅(qū)系統(tǒng)高可靠性。

混合陶瓷球軸承+導電環(huán)

電腐蝕難題下的完美方案

電動汽車如影隨形的“電腐蝕”難題也一直困擾著電驅(qū)動業(yè)。電腐蝕會帶來軸承表面損壞、潤滑劑過早老化、產(chǎn)生異響等影響，縮短軸承和潤滑劑的使用壽命，Z終導致軸承失效。

電腐蝕現(xiàn)象

面對不論是系統(tǒng)環(huán)形電流還是EDM軸電流帶來的電腐蝕風險，斯凱孚的混合陶瓷球軸承加上導電環(huán)的配置能讓多數(shù)電腐蝕難題迎刃而解。

斯凱孚混合陶瓷球軸承方案采用鋼制內(nèi)外圈與陶瓷滾動體。滾動體氮化硅作為天然的電絕緣體，可有效阻止電流在軸承內(nèi)外圈之間通過，因而具備了抵抗新能源電驅(qū)高頻軸電流的特性。除了絕緣性能之外，氮化硅材質(zhì)滾動體相比于鋼球軸承還在耐磨性、輕量化、速度性能、絕緣性能、潤滑性能等方面擁有更好的表現(xiàn)。

斯凱孚混合陶瓷球軸承能實現(xiàn)摩擦降低15-30%，速度性能提升至少10%，延長油脂壽命100%，在相同工況下，陶瓷球相比鋼球軸承也將產(chǎn)生更低的熱量。

再加上導電環(huán)的配置，適用于干式環(huán)境的電機與油冷電機。在與市面同類產(chǎn)品在同等工況下的測試比較中，得益于結構設計和零部件帶來的更優(yōu)導電性能，斯凱孚導電環(huán)始終能保持較低的接觸電阻，能顯著減少EDM電流帶來的電腐蝕影響。

探索供應鏈上下游

全產(chǎn)業(yè)鏈在華布局

如何做到物美價廉？斯凱孚從供應鏈整合入手，努力降低陶瓷球軸承成本。斯凱孚不僅在瑞典擁有自己的氮化硅粉末工廠，在燒結、磨削等工藝上均有產(chǎn)能布局，并在生產(chǎn)裝配過程中堅持對產(chǎn)品的系統(tǒng)級充分驗證，以保證產(chǎn)品質(zhì)量的可靠性。

近年來斯凱孚致力于布局本土化全產(chǎn)業(yè)鏈，2020年位于浙江新昌的斯凱孚球軸承生產(chǎn)基地建立完成，并于2021年9月實現(xiàn)了顆中國本土生產(chǎn)產(chǎn)品的下線。斯凱孚新昌生產(chǎn)基地延續(xù)了斯凱孚“智能”、“清潔”的中國戰(zhàn)略，且具備球體檢驗與測試能力，基地也將迎來第50萬顆新能源車用陶瓷球軸承的下線。

展望未來，郭明春表示，斯凱孚的混合陶瓷球軸承產(chǎn)品預計將在未來兩三年內(nèi)實現(xiàn)數(shù)量級的上升，斯凱孚已通過全面布局做足準備，將適應新能源汽車領域高速發(fā)展的技術需求。

（來源：斯凱孚中國）