環(huán)境問題的日益嚴(yán)峻以及燃油、排放法規(guī)的不斷加嚴(yán)，使得全球汽車制造商在電氣化路線上走得越來越快，越來越多的混合動力汽車以及純電動汽車開始涌入市場。在這一背景之下，汽車零部件供應(yīng)商們也紛紛加快電氣化轉(zhuǎn)型的腳步，以滿足整車企業(yè)日益增長的需求，占領(lǐng)未來市場新高地。
汽車軸承企業(yè)自然也加入到了這一陣營之中。不過，作為一種高精密、高強度、高轉(zhuǎn)速的汽車零部件，軸承在發(fā)動機、變速箱等傳統(tǒng)燃油車相關(guān)部件中應(yīng)用頗多，重要性眾所周知，而在電氣化車輛，尤其是電動汽車中，軸承的應(yīng)用空間以及相應(yīng)的要求似乎有所改變。在這一情況之下，汽車軸承企業(yè)面臨著怎樣的考驗？又將如何應(yīng)對？在近期舉辦的2019年上海車展上，蓋世汽車采訪到全球軸承行業(yè)知名企業(yè)nsk中國區(qū)副總裁郁國平，針對以上問題進(jìn)行了深入交流。
nsk中國區(qū)副總裁郁國平
電氣化趨勢下的技術(shù)革新
盡管相對于傳統(tǒng)燃油車來說，混合動力汽車以及純電動汽車在結(jié)構(gòu)上有所區(qū)別，尤其是純電動汽車，該類車型采用蓄電池、電動機、控制器及相關(guān)設(shè)備替代了原有的內(nèi)燃機和油箱，但這并不意味軸承的需求會大幅降低。實際情況是，雖然相較于傳統(tǒng)燃油車，純電動汽車上某些軸承減少了，但另外一些軸承則在增多。
郁國平指出，雖然純電動汽車中沒有了軸承用量較大的發(fā)動機和變速箱，但其同樣需要驅(qū)動，同樣需要環(huán)保、舒適以及安全，而為了滿足這些要求，就需要大量機械式的部件去實現(xiàn)，“電動汽車中，電機數(shù)量增加，這些電機都是需要軸承的。不僅如此，只要有轉(zhuǎn)動、滑動的地方就能夠用到我們的軸承產(chǎn)品”。
當(dāng)然不可否認(rèn)的是，由于除了傳統(tǒng)燃油車和新能源汽車通用的一些部件之外，電動汽車還增加了新的軸承產(chǎn)品需求，汽車軸承供應(yīng)商必須進(jìn)行具有針對性的創(chuàng)新研發(fā)。郁國平表示，電動汽車中，不同電機有不同的型號，要求的參數(shù)也是不同的，但是總體來說有以下幾大共性：一、靜音，“在電動汽車中，沒有了發(fā)動機的聲音，其它方面的噪音會更明顯，所以電動車對于零部件的靜音要求更高”；二、能量損失要低，效率要高，這與電動車的續(xù)航里程相關(guān)；三、環(huán)保，對環(huán)境要友好；四、質(zhì)量可靠性，“不要為了某些特性而犧牲安全和質(zhì)量”。
nsk車載電機軸承技術(shù)展示
而基于在摩擦學(xué)、機電一體化、潤滑等方面的技術(shù)優(yōu)勢，nsk針對以上四個方面進(jìn)行了大量的研發(fā)，并取得了諸多的成果。據(jù)了解，汽車中所有電機所使用到的軸承，nsk都可以生產(chǎn)，包括驅(qū)動電機以及減速箱用的高速球軸承、電動空調(diào)壓縮機用的球軸承、電動剎車系統(tǒng)用的滾珠絲杠等等，并且產(chǎn)品性能優(yōu)異，nsk推出的驅(qū)動電機用球軸承，據(jù)稱不僅可延長5倍壽命，而且降低20%摩擦力矩。
值得一提的是，在新能源汽車方面，nsk并不僅僅提供軸承產(chǎn)品，還研發(fā)有其它相關(guān)產(chǎn)品，例如減速機。就電動車而言，降低成本及延長續(xù)航里程，小型化及輕量化是電機的發(fā)展趨勢，不過，電機既要小型化，也要保證輸出特性，這就需要將其轉(zhuǎn)速提高，而當(dāng)轉(zhuǎn)速提高到20000轉(zhuǎn)以上，一般減速箱齒輪的靜音效果以及壽命都將受到挑戰(zhàn)。
就此，nsk研發(fā)出了新型的減速機，該減速機并不靠齒輪來轉(zhuǎn)動，而是通過油膜來實現(xiàn)。郁國平表示：“這一產(chǎn)品nsk是有專利的，將來是我們的一個重點產(chǎn)品，因為隨著電機轉(zhuǎn)速越來越高，這一類減速機的需求必然會越來越多?！?另據(jù)其透露，為提高效率，nsk還將考慮如何把高速電機、新型減速機、傳統(tǒng)減速機等進(jìn)行集成的方案，目前相關(guān)研究還處于前期開發(fā)階段。
nsk traction drive減速機構(gòu)
可以看到，在汽車電氣化趨勢下，nsk正在展開一系列的產(chǎn)品布局。實際上，由于在新能源汽車方面布局得相對較早，新能源汽車相關(guān)的業(yè)務(wù)已經(jīng)成為nsk新的增長點。郁國平表示：“我們在新能源汽車方面的優(yōu)勢是很多整車廠有目共睹的，所以在去年，我們獲得的項目還是比較多的。雖然目前總體的量比較小，還是趕不上傳統(tǒng)燃油車的量，但是因為增長比較快，業(yè)務(wù)貢獻(xiàn)在不斷增加?！?br>更多元化的創(chuàng)新研發(fā)
誠然，未來新能源汽車比重必定有所增加，但傳統(tǒng)內(nèi)燃機車型在較長的時期里仍將是市場主流，與此同時，智能化、自動駕駛以及共享化等趨勢也在同步發(fā)生。因此，汽車軸承供應(yīng)商同樣需要滿足這些方面的需求。郁國平表示：“傳統(tǒng)燃油車不會一下子全部消失，相關(guān)技術(shù)還在不斷更新?lián)Q代，并且除了發(fā)動機、變速箱等方面產(chǎn)品升級的需求之外，車聯(lián)網(wǎng)、安全、共享出行等方面也會對未來的汽車軸承提出更多的新需求，我們在這些方面的關(guān)注也不會放松。”
針對以上方面，nsk也進(jìn)行了大量的研發(fā)工作。舉例來說，在自動駕駛的過程中需要自動剎車的功能，因此對于這一部件的反應(yīng)速度等方面有著更高的要求。而這不僅需要軟件的配合，還需要反應(yīng)更靈敏的機械裝置的支撐，nsk開發(fā)的滾軸絲杠就具備這樣的優(yōu)勢。郁國平表示：“軟件自然十分重要，但是最終讓車停下來還是要機械性的裝置來完成?！?br>另外一個值得關(guān)注的趨勢是，隨著自動駕駛的發(fā)展，未來的驅(qū)動將不再是傳統(tǒng)的驅(qū)動方式，輪轂電機的使用或會增多。輪轂電機的好處首先是每個輪子可以單獨控制，可以提高車輛的操控性和安全性；第二，輪轂電機把驅(qū)動的部件放到輪輞內(nèi)，這使得車子上方的空間變大，布置方便，設(shè)計靈活性更高；此外，它在滿足自動駕駛以及某些方面可能起到一些意向不到的效果。
nsk第二代輪轂電機
當(dāng)然，目前來看，輪轂電機上有諸多問題待解，例如簧下質(zhì)量較高、整車成本控制等等，但技術(shù)也在不斷更新，nsk在此次上海車展就展示了其第二代輪轂電機。在這一產(chǎn)品中，nsk開發(fā)了使用兩個小電機及兩速變速器的輪轂電機小型化技術(shù)，變速器可通過控制兩個電機的旋轉(zhuǎn)方向及轉(zhuǎn)速實現(xiàn)平穩(wěn)順暢的換擋。據(jù)了解，輪轂電機可適用于多種不同驅(qū)動方式的車輛。
除此之外，nsk在上海車展還重點展示了其最新開發(fā)的靈動轉(zhuǎn)向模塊。據(jù)nsk技術(shù)人員介紹，靈動轉(zhuǎn)向模塊主要由輪轂電機、平行連桿式主動懸架以及電動油壓制動系統(tǒng)用的滾軸絲杠三大部件組成，其中平行連桿式主動懸架是在每個車輪上有五個簡單的執(zhí)行器組成，雖然結(jié)構(gòu)非常簡單，但是功能非常獨特，例如通過5組執(zhí)行機構(gòu)，可靈活控制車輪姿態(tài)（如外傾角、輪距、軸距、避震器傾角），提高汽車的安全性和舒適性；可實現(xiàn)后輪轉(zhuǎn)向，減小轉(zhuǎn)彎半徑，提高汽車的操控性；無需傳統(tǒng)轉(zhuǎn)向管柱便可完成轉(zhuǎn)向功能；通過機械式鎖止機構(gòu)，便可維持車輪姿態(tài)，減少電能損耗。
靈動轉(zhuǎn)向模塊
值得一提的是，除了硬件能力的強化，nsk也在增強軟件方面的能力。據(jù)了解，目前，nsk針對一些安全性要求高的關(guān)鍵性產(chǎn)品，會進(jìn)行自主開發(fā)，或者與知名廠商進(jìn)行合作開發(fā)。就在近期，nsk就成功開發(fā)了新一代轉(zhuǎn)向控制軟件。據(jù)介紹，該控制軟件可以減少零件老化帶來的影響，使轉(zhuǎn)向系統(tǒng)保持良好的轉(zhuǎn)向感，除了nsk主要產(chǎn)品的管柱式電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（eps），該軟件還可應(yīng)用于齒條式eps，甚至線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)等多種產(chǎn)品。此外，它與高級駕駛輔助系統(tǒng)（adas）和目前正處于應(yīng)用技術(shù)開發(fā)階段的自動駕駛也具有較高的兼容性。
采用新一代控制軟件的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)試驗車
總而言之，針對未來汽車需求，nsk已經(jīng)做了諸多方面的準(zhǔn)備?；诖?，郁國平對于nsk接下來的發(fā)展也是十分有信心，“不僅僅是軸承產(chǎn)品，我們還將發(fā)揮我們的核心技術(shù)在輪轂電機、自動剎車系統(tǒng)等諸多方面進(jìn)行研發(fā)，所以總體來說，我們在汽車行業(yè)不僅不會下降，還會有很大的發(fā)展空間。”
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