電動(dòng)化浪潮下，斯凱孚的突破與創(chuàng)新

電動(dòng)化浪潮下汽車的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)發(fā)生了翻天覆地的變化，這個(gè)變化不僅僅影響了發(fā)動(dòng)機(jī)變速箱這些大總成，軸承作為一個(gè)小零部件其設(shè)計(jì)和供應(yīng)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(dòng)及關(guān)鍵技術(shù)大會(huì)上分享了斯凱孚的電動(dòng)汽車用高速電機(jī)及傳動(dòng)系統(tǒng)用創(chuàng)新軸承技術(shù)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(lǐng)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(jī)上。當(dāng)時(shí)，市面上的新能源汽車電機(jī)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(jī)青睞的原因。

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

2020至2021年，作為新能源行業(yè)上升期內(nèi)的關(guān)鍵兩年，一些主機(jī)廠的電機(jī)設(shè)計(jì)Z高轉(zhuǎn)速已達(dá)20,000rpm甚至更高，斯凱孚創(chuàng)新推出增強(qiáng)型新能源高速電機(jī)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(huì)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(shè)計(jì)和磨削工藝，在常規(guī)車速下比標(biāo)準(zhǔn)滾子軸承減少60%的能耗損失。在實(shí)現(xiàn)低能耗的同時(shí)，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(dǎo)電環(huán)

電腐蝕難題下的完美方案

電動(dòng)汽車如影隨形的“電腐蝕”難題也一直困擾著電驅(qū)動(dòng)業(yè)。電腐蝕會(huì)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(dǎo)致軸承失效。

電腐蝕現(xiàn)象

面對(duì)不論是系統(tǒng)環(huán)形電流還是EDM軸電流帶來的電腐蝕風(fēng)險(xiǎn)，斯凱孚的混合陶瓷球軸承加上導(dǎo)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(dòng)體。滾動(dòng)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(dòng)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(shí)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(dǎo)電環(huán)的配置，適用于干式環(huán)境的電機(jī)與油冷電機(jī)。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(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和零部件帶來的更優(yōu)導(dǎo)電性能，斯凱孚導(dǎo)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(yīng)鏈上下游

全產(chǎn)業(yè)鏈在華布局

如何做到物美價(jià)廉？斯凱孚從供應(yīng)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(jié)、磨削等工藝上均有產(chǎn)能布局，并在生產(chǎn)裝配過程中堅(jiān)持對(duì)產(chǎn)品的系統(tǒng)級(jí)充分驗(yàn)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(shí)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(yàn)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(yù)計(jì)將在未來兩三年內(nèi)實(shí)現(xiàn)數(shù)量級(jí)的上升，斯凱孚已通過全面布局做足準(zhǔn)備，將適應(yīng)新能源汽車領(lǐng)域高速發(fā)展的技術(shù)需求。

（來源：斯凱孚中國）