محرك Nio بجهد 925 فولت يوفر كثافة طاقة تبلغ 19 كيلو واط/كغم ويعمل كشاحن بقدرة 200 كيلو واط للفوز بجائزة الهندسة العليا

فاز مشروع قيادة كهربائية بقيادة Nio بالجائزة الأولى في جوائز التقدم العلمي والتكنولوجي لجمعية مهندسي السيارات الصينية (China-SAE) لعام 2026، مع أرقام جديدة تكشف عن كثافة طاقة المحرك تبلغ 19.06 كيلو واط/كغم، وكثافة طاقة وحدة التحكم تبلغ 226.92 كيلو واط/لتر، وقوة شحن معززة بالجهد تصل إلى 202.78 كيلو واط.

تم الإعلان عن الجائزة في 28 أكتوبر، وتكرم نظام القيادة الكهربائية ذو اللف المستمر بجهد 925 فولت الذي تم تطويره بواسطة Nio وجامعة تونغجي وجامعة هاربين للعلوم والتكنولوجيا وشركة باوشان للحديد والصلب. يغطي المشروع ثلاثة مجالات: الإنتاج الضخم لللفائف المستمرة المعزولة بجهد عالٍ، ودمج إدارة الحرارة في وحدة قيادة مدمجة، وإعادة استخدام الأجهزة الكهربائية للقيادة لشحن معزز بالجهد.

دخلت التكنولوجيا مرحلة الإنتاج الضخم في ديسمبر 2024 وتستخدم الآن في عدة طرازات من Nio وOnvo. توضح إفصاحات الجائزة التحديات التصنيعية وراء تصميم اللف، وخاصة تشكيل الموصلات النحاسية الطويلة والصلبة دون إتلاف عزلها.

كثافة المحرك وهندسة 925 فولت

يبلغ تقرير المشروع عن كثافة طاقة المحرك 19.06 كيلو واط/كغم وكثافة طاقة وحدة التحكم 226.92 كيلو واط/لتر. تصف هذه الأرقام مكونات منفصلة ولا ينبغي مقارنتها مباشرة مع تصنيفات وحدات القيادة المتكاملة الكاملة، والتي يمكن أن تشمل علبة تروس تخفيض، وفارق، ومحولات، وهيكل.

تضع هندسة 925 فولت متطلبات أكبر على عزل اللف، مما يجعل اختيار المواد وثبات التصنيع محورياً في التطوير.

كيف قامت Nio بتصنيع اللف المستمر

تستخدم هندسة W-Pin الخاصة بـ Nio موصلات نحاسية مستطيلة مستمرة تشكل اللف في الجزء الثابت، بدلاً من تجميع العديد من القطع النحاسية المنفصلة من خلال الانحناء واللحام.

تستخدم عملية التصنيع 12 سلك نحاسي مسطح، كل منها بطول خمسة أمتار، يتم تشكيله بواسطة أدوات دقيقة إلى 24 انحناءة. تجعل طولها وصلابتها من الصعب الحفاظ على هندسة الموصل وعزله أثناء التشكيل.

حاول فريق الهندسة في البداية طريقة الانحناء بزاوية 180 درجة. أدى التدوير المتكرر للموصلات إلى تمددها وهدد سلامة العزل. تخلت الفريق عن هذه الطريقة لصالح عملية تشكيل مستوية تنحني الأسلاك دون تدوير متكرر.

تتحكم العملية الناتجة في طبقة العزل إلى 0.14 مم وتحافظ على تسامحات تجميع المحرك ضمن 0.02 مم. يمكن أن يؤدي تلف موصل مستمر أو عزلته إلى المساس بتجميع اللف.

على عكس اللفائف التقليدية على شكل دبوس الشعر، التي تستخدم قطع نحاسية منفصلة متصلة في نهاياتها، يقلل التصميم المستمر من الوصلات الكهربائية الوسيطة. يتطلب التحكم الدقيق في موضع الموصل والعزل طوال عملية الإنتاج.

التحمل العالي للجهد والشحن المعزز

تضع هندسة 925 فولت متطلبات إضافية على العزل الكهربائي، خاصة تحت التبديل السريع بواسطة إلكترونيات الطاقة من كربيد السيليكون (SiC).

شملت الاختبارات 1,300 ساعة من التشغيل المستمر في درجات حرارة عالية دون فشل. تراكم برنامج منفصل على ارتفاعات عالية أكثر من 500 ساعة تحت ظروف محاكاة على ارتفاع 5,500 متر، يجمع بين التشغيل المستمر بجهد عالٍ، والتبديل حتى 15,000 مرة في الثانية وزيادات مفاجئة في سرعة المحرك.

شملت الاختبارات الأخرى اهتزاز عشوائي ثلاثي المحاور يصل إلى 5.5 جاذبية والتعرض لدرجات حرارة تتراوح من -40 درجة مئوية إلى +85 درجة مئوية لأكثر من شهرين. يمكن أن يؤدي انخفاض الضغط الجوي على ارتفاعات عالية إلى تقليل القوة العازلة للفجوات الهوائية، مما يزيد من متطلبات عزل اللف.

تتضمن نظام القيادة أيضًا شحنًا معززًا بالجهد، حيث يعيد استخدام الأجهزة الكهربائية للقيادة بدلاً من الحاجة إلى محول تعزيز مخصص منفصل. توفر لفائف المحرك الحث اللازم لتحويل الجهد، بينما تتحكم أجهزة التبديل في العاكس في العملية.

هذا يسمح برفع جهد التيار المستمر القادم من بنية الشحن ذات الجهد المنخفض إلى البطارية ذات الجهد العالي. تشير تقارير المشروع إلى قدرة شحن معززة بجهد ذروة تبلغ 202.78 كيلو واط، على الرغم من أن الناتج الفعلي يعتمد على الشاحن وظروف تشغيل السيارة.

الإنتاج عبر طرازات نيو وأونفو

بدأت شركة نيو تطوير تقنية القيادة الكهربائية في عام 2015 ومنذ ذلك الحين تقدمت عبر أربع أجيال. دخل نظام لف الموجات المستمرة في الإنتاج الضخم في ديسمبر 2024، مع تقارير المشروع التي تشير إلى إنتاج على نطاق مليون وحدة.

تُستخدم هذه التقنية في طرازات نيو ET9 و ES8 و ES9، بالإضافة إلى طرازات أونفو L90 و L80. كما يذكر المشروع 146 براءة اختراع معتمدة ومساهمات في ستة معايير وطنية صينية للسيارات.

قدمت الظهور الفني لطراز نيو ET9 اتجاه الشركة في القيادة الكهربائية عالية الجهد.