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在電動(dòng)車技術(shù)內(nèi)卷的當(dāng)下，“功率密度更高、體積更小、成本更低、擺脫稀土依賴” 成為驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)研發(fā)的核心命題。而美國(guó)車橋制造公司（AAM）最新推出的三萬轉(zhuǎn)電機(jī)高功率密度 EDU（電驅(qū)動(dòng)單元）+ 高集成度環(huán)形逆變器，恰好精準(zhǔn)命中這些痛點(diǎn)，為行業(yè)提供了一套極具參考價(jià)值的解決方案。

今天我們就來深度拆解這項(xiàng)技術(shù)，看看 AAM 如何突破高速電機(jī)的技術(shù)壁壘，用無稀土設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)性能與成本的雙重平衡。

一、關(guān)于 AAM：百年車橋巨頭的電氣化轉(zhuǎn)型

要聊這項(xiàng)硬核技術(shù)，先得認(rèn)識(shí)背后的研發(fā)實(shí)力 ——AAM 絕非行業(yè)新貴，而是全球汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的領(lǐng)軍者。

作為一家覆蓋電動(dòng)、混動(dòng)、燃油車全場(chǎng)景的汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)技術(shù)供應(yīng)商，AAM 2024 年銷售額達(dá) 61 億美元，在全球 15 個(gè)國(guó)家擁有超過 2.1 萬名員工、80 多個(gè)基地，以及 13 個(gè)企業(yè)級(jí)業(yè)務(wù)辦公室、工程和技術(shù)中心。

其業(yè)務(wù)版圖橫跨傳動(dòng)系統(tǒng)（DRIVELINE）和金屬成型（METAL FORMING）兩大核心領(lǐng)域：

傳動(dòng)系統(tǒng)：全尺寸皮卡和 SUV 傳動(dòng)系統(tǒng)全球領(lǐng)導(dǎo)者、跨界車 AWD 系統(tǒng)、斷開式 AWD 系統(tǒng)開創(chuàng)者，在電氣化推進(jìn)部件領(lǐng)域占據(jù)強(qiáng)勢(shì)地位；金屬成型：全球頂尖的汽車鍛造企業(yè)，產(chǎn)品涵蓋鍛造齒輪軸、CVT 皮帶輪、粉末金屬連桿等關(guān)鍵部件。

更值得關(guān)注的是 AAM 的全球化技術(shù)布局，在上海、朗根（德國(guó)）等地設(shè)有技術(shù)中心，專注電氣化研發(fā)，至今已斬獲 35 + 個(gè)不同的電氣化車輛項(xiàng)目，從奔馳 AMG GT 63 S E Performance 的混動(dòng)驅(qū)動(dòng)單元，到捷豹 I-PACE 的雙電機(jī)系統(tǒng)，再到中國(guó)寶駿 E300 的城市車電驅(qū)，都有其技術(shù)身影。

正是這樣深厚的傳統(tǒng)制造積淀 + 全球化的電氣化研發(fā)投入，為 30000 RPM 高速電機(jī) EDU 的誕生奠定了基礎(chǔ)。

二、市場(chǎng)倒逼技術(shù)：為什么必須做 “高速 + 無稀土” 電機(jī)？

任何技術(shù)突破都離不開市場(chǎng)需求的推動(dòng)，AAM 的高速電機(jī)研發(fā)，本質(zhì)上是對(duì)兩大行業(yè)趨勢(shì)的精準(zhǔn)回應(yīng)：

1. 無稀土化已成必然趨勢(shì)

稀土材料（尤其是重稀土）的供應(yīng)鏈限制日益加劇，價(jià)格波動(dòng)大，且開采加工對(duì)環(huán)境影響顯著，這讓車企紛紛尋求 “去稀土” 的電機(jī)方案。

數(shù)據(jù)顯示，歐洲市場(chǎng)無稀土電機(jī)的滲透率將從 2025 年的 30% 飆升至 2037 年的 49%，全球范圍內(nèi)的無稀土化進(jìn)程也在加速。

2. EV 四驅(qū)（AWD）需求爆發(fā)，感應(yīng)電機(jī)成香餑餑

隨著消費(fèi)者對(duì)電動(dòng)車操控性、穩(wěn)定性要求的提升，全球 EV 的 AWD 車型銷量將迎來爆發(fā)式增長(zhǎng)：

2025-2037 年，全球 AWD 電動(dòng)車銷量將增長(zhǎng) 76%，歐洲市場(chǎng)更是高達(dá) 82%；到 2037 年，歐洲市場(chǎng) 63% 的 EV 二次驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)將采用感應(yīng)電機(jī)，全球占比也達(dá) 46%。

而感應(yīng)電機(jī)恰好具備 “無稀土依賴、成本可控、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單” 的天然優(yōu)勢(shì)，完美契合二次驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的核心需求 —— 畢竟二次驅(qū)動(dòng)主要集成在前懸架，工作循環(huán)僅為一次驅(qū)動(dòng)的 40%-60%，且非工作狀態(tài)下需無拖曳扭矩、無需能量回收，對(duì)緊湊性、輕量化、低轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的要求極高。

三、高速電機(jī)的核心優(yōu)勢(shì)：小身材，大能量

高速電機(jī)之所以能成為破局關(guān)鍵，核心邏輯藏在一個(gè)簡(jiǎn)單公式里：功率（P）= 扭矩（T）× 轉(zhuǎn)速（S）

這個(gè)公式意味著：在相同功率需求下，轉(zhuǎn)速越高，所需的扭矩就越��；而扭矩越小，電機(jī)的物理尺寸就能做得越小 —— 這直接帶來四大核心收益：

更少的活性材料用量，降低成本；更輕的電機(jī)重量，提升整車能效；更小的安裝空間，適配緊湊化布局；更高的功率密度，性能更強(qiáng)。

AAM 的 30000 RPM 高速電機(jī)，正是基于這個(gè)邏輯研發(fā)。對(duì)比傳統(tǒng) OEM 的電機(jī)（直徑 232mm），AAM 的高速電機(jī)直徑僅 153mm，在相同功率輸出下，體積和成本大幅降低，優(yōu)勢(shì)一目了然。

四、技術(shù)攻堅(jiān)：突破高速電機(jī)的 5 大核心壁壘

高轉(zhuǎn)速帶來優(yōu)勢(shì)的同時(shí)，也伴隨著一系列技術(shù)難題。AAM 通過創(chuàng)新設(shè)計(jì)，逐一破解了這些行業(yè)痛點(diǎn)：

1. 軸承壽命與轉(zhuǎn)子爆裂風(fēng)險(xiǎn)痛點(diǎn)：30000 RPM 的高轉(zhuǎn)速會(huì)讓轉(zhuǎn)子承受巨大離心力，軸承負(fù)荷劇增，易導(dǎo)致壽命縮短或轉(zhuǎn)子爆裂；解決方案：采用雙中間軸齒輪設(shè)計(jì)，平衡轉(zhuǎn)子軸軸承負(fù)荷；同時(shí)優(yōu)化電機(jī)直徑，將轉(zhuǎn)子尖端速度控制在驗(yàn)證范圍內(nèi)，避免離心力超標(biāo)。2. 逆變器開關(guān)損耗與軸密封問題痛點(diǎn)：高轉(zhuǎn)速下逆變器開關(guān)頻率需同步提升，損耗增加；且高速軸密封易磨損、滲漏；解決方案：選用 4 極電機(jī)（而非 6 極 / 8 極）+ 碳化硅（SiC）MOSFET，降低開關(guān)損耗；創(chuàng)新集成電機(jī)與變速箱，共用同一種潤(rùn)滑油，徹底取消高速軸密封，從根源解決滲漏問題。

3. 齒輪節(jié)圓速度過高痛點(diǎn)：電機(jī)轉(zhuǎn)速提升會(huì)導(dǎo)致齒輪節(jié)圓速度同步升高，影響傳動(dòng)可靠性；解決方案：減小電機(jī)軸齒輪的節(jié)圓直徑，平衡傳動(dòng)效率與可靠性。4. 散熱難題痛點(diǎn)：高功率密度意味著單位體積發(fā)熱量更大，若散熱不及時(shí)會(huì)導(dǎo)致電機(jī)性能衰減；解決方案：在定子疊片堆中采用油冷設(shè)計(jì)，搭配專利油路，確保熱量快速導(dǎo)出。5. 無稀土帶來的性能損失痛點(diǎn)：傳統(tǒng) IPM（內(nèi)置永磁電機(jī)）依賴稀土永磁體提升性能，無稀土的感應(yīng)電機(jī)易出現(xiàn)效率、功率密度不足；解決方案：采用銅轉(zhuǎn)子導(dǎo)條（而非鋁導(dǎo)條），提升導(dǎo)電性能和效率；通過高速設(shè)計(jì)彌補(bǔ)扭矩不足，同時(shí)優(yōu)化定子繞組冷卻，提升電機(jī)熱性能；設(shè)計(jì)適配更高電壓的電機(jī)與逆變器，進(jìn)一步提升功率密度。

五、硬核參數(shù)：30k RPM 高速電機(jī)的設(shè)計(jì)與實(shí)測(cè)表現(xiàn)

1. 核心設(shè)計(jì)參數(shù)

AAM 的高速感應(yīng)電機(jī)基于整車性能需求，最終選定的最優(yōu)方案如下：

峰值扭矩（電機(jī)端）：199Nm；峰值功率（電機(jī)端）：225kW；最高轉(zhuǎn)速：30,000 RPM；齒輪減速比：22.93；軸端峰值扭矩：4563Nm；功率密度（電機(jī)僅）：67.3kW/L；電機(jī)尺寸：直徑 153mm × 疊片長(zhǎng)度 152mm；直流母線電壓：650V；峰值效率：>95%（超汽車行業(yè) 93% 的標(biāo)準(zhǔn)）。

2. 仿真與實(shí)測(cè)驗(yàn)證

為確保技術(shù)可靠性，AAM 完成了全面的仿真與實(shí)測(cè)驗(yàn)證：

仿真工具：MotorCad 電磁設(shè)計(jì)仿真，預(yù)測(cè)峰值效率 95.4%，峰值功率 225kW；實(shí)測(cè)平臺(tái)：在高速測(cè)功機(jī)上搭建測(cè)試系統(tǒng)，采用 Semikron SKAI 逆變器驅(qū)動(dòng)；測(cè)試結(jié)果：無負(fù)載工況下實(shí)測(cè)轉(zhuǎn)速達(dá) 30000 RPM，負(fù)載工況下因測(cè)功機(jī)限制測(cè)試至 15000 RPM，數(shù)據(jù)與仿真高度吻合：峰值扭矩：200.6Nm（仿真 199Nm）；峰值功率：223.4kW（仿真 225kW）；峰值效率：95.35%（仿真 95.4%）。

這樣的一致性驗(yàn)證，充分證明了 AAM 高速電機(jī)設(shè)計(jì)方案的可靠性，為量產(chǎn)落地奠定了基礎(chǔ)。

3. EDU 集成設(shè)計(jì)

最終的 3 合 1 EDU（電機(jī) + 逆變器 + 變速箱）采用高度集成化布局：

環(huán)形逆變器直接環(huán)繞電機(jī)布 

EDU 實(shí)測(cè)表現(xiàn)同樣亮眼：軸端峰值扭矩 4265Nm，峰值功率 194kW，完全滿足整車動(dòng)力需求。

六、未來演進(jìn)：800V 高壓平臺(tái)，功率密度再翻倍

在 650V 平臺(tái)技術(shù)成熟的基礎(chǔ)上，AAM 已啟動(dòng) 800V 高壓版本的研發(fā)，目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)性能的再次飛躍：

最高轉(zhuǎn)速：保持 30000 RPM；電機(jī)尺寸：153mm × 152mm（與 650V 版本一致）；峰值功率（電機(jī)端）：511kW（650V 版本 225kW，提升 127%）；軸端峰值扭矩：4723Nm（650V 版本 4563Nm，穩(wěn)步提升）；功率密度（電機(jī)僅）：24.7kW/kg（650V 版本 10.9kW/kg，提升 126%）；功率密度（EDU）：6.4kW/kg（650V 版本 2.8kW/kg，提升 129%）；全新環(huán)形逆變器：適配 800V 電壓，最大相電流 600Arms。

按照規(guī)劃，AAM 的 800V 版本高速電機(jī) EDU 將于 2026 年推出，屆時(shí)將為高性能電動(dòng)車提供更強(qiáng)大的動(dòng)力支持。

七、總結(jié)：AAM 高速電機(jī) EDU 的 3 大行業(yè)價(jià)值

AAM 的 30000 RPM 高速電機(jī)高功率密度 EDU，不僅是一項(xiàng)技術(shù)突破，更為行業(yè)樹立了 “無稀土、高集成、低成本” 的電驅(qū)動(dòng)標(biāo)桿，其核心價(jià)值體現(xiàn)在三個(gè)方面：

擺脫稀土依賴采用感應(yīng)電機(jī) + 銅轉(zhuǎn)子設(shè)計(jì)，徹底告別重稀土材料，規(guī)避供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)與價(jià)格波動(dòng)；極致集成與緊湊9.07 升的電機(jī) + 逆變器體積，雙中間軸齒輪箱 + 環(huán)形逆變器集成設(shè)計(jì)，適配各類車型的緊湊布局需求；性能與成本平衡30k RPM 高速設(shè)計(jì)帶來 24.7kW/L 的功率密度，實(shí)測(cè)效率超 95%，同時(shí)通過簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)、減少材料用量，實(shí)現(xiàn)成本可控。

隨著 2026 年 800V 版本的即將到來，AAM 在電驅(qū)動(dòng)領(lǐng)域的技術(shù)領(lǐng)先性將進(jìn)一步鞏固。對(duì)于車企而言，這樣的解決方案既能滿足日益嚴(yán)格的成本與供應(yīng)鏈要求，又能提升產(chǎn)品性能競(jìng)爭(zhēng)力；對(duì)于行業(yè)而言，這無疑為 “無稀土化、高速化、集成化” 的電驅(qū)動(dòng)發(fā)展方向提供了寶貴的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

讓我們共同期待，這項(xiàng)硬核技術(shù)能早日大規(guī)模落地，為消費(fèi)者帶來更高效、更可靠的電動(dòng)車產(chǎn)品！

       原文標(biāo)題 : AAM 高功率密度 EDU 技術(shù)揭秘：30000轉(zhuǎn)電機(jī)+無稀土 + 高集成，電動(dòng)車驅(qū)動(dòng)新標(biāo)桿