Nidec & Renesas Electronics sviluppano assali elettrici

Le aziende giapponesi Nidec e Renesas Electronics svilupperanno insieme gli assi elettrici di prossima generazione. Il duo prevede di combinare motori elettrici e componenti di Nidec con la tecnologia dei semiconduttori di Renesas.

La collaborazione tra le due aziende dovrebbe produrre un sistema "X-in-1" che includa il motore elettrico e l'elettronica di potenza - e che offra "le più alte prestazioni ed efficienza del settore, pur mantenendo dimensioni ridotte, peso ridotto e basso costo", secondo a Nidec. Entro la fine del 2023, sarà disponibile la prima prova di concetto di un sistema 6 in 1 che combina motore elettrico, inverter e trasmissione con un convertitore DC-DC, un caricatore di bordo (OBC) e un'unità di distribuzione dell'energia (PDU). essere completo.

Nella seconda fase della loro collaborazione, Nidec e Renesas vogliono anche integrare un sistema di gestione delle batterie nel 2024. Le aziende prevedono di affidarsi inizialmente ai semiconduttori al carburo di silicio e successivamente di passare al nitruro di gallio per ridurre ulteriormente dimensioni e costi. Si dice che il nitruro di gallio, analogo al carburo di silicio, converta l'energia in modo più efficiente rispetto ai tradizionali chip a base di silicio.

Nidec sottolinea che l’asse elettrico 3 in 1 che integra un motore, un inverter e un cambio sta vedendo un crescente utilizzo nei veicoli elettrici. Per ottenere un aumento significativo di potenza ed efficienza nonché una riduzione di dimensioni, peso e costi e, allo stesso tempo, accelerare lo sviluppo dei veicoli, le aziende giapponesi ritengono necessario integrare controlli elettronici di potenza come convertitori DC/DC e caricatori della scheda nell'unità. Poiché ciò aumenta la complessità, Nidec afferma che mantenere un elevato livello di qualità nei veicoli diventa una sfida. Le due aziende vogliono contrastare questo problema sviluppando "tecnologie di sicurezza preventiva come funzioni diagnostiche e previsione dei guasti".

Dopo la prova di concetto, Nidec prevede di commercializzare rapidamente questa nuova generazione di sistemi e-axle. Da parte sua, Renesas prevede di sviluppare e fornire soluzioni chiavi in ​​mano per sistemi X-in-1 sempre più complessi estendendo la prova di concetto sviluppata congiuntamente per i progetti di riferimento dell'asse elettrico.

"Accogliamo la sfida significativa di sviluppare un sistema X-in-1 di prossima generazione di livello mondiale, che si rifà al nostro principio fondamentale di essere pionieri delle migliori innovazioni a livello mondiale", ha affermato Mitsuya Kishida, vicepresidente esecutivo e direttore generale esecutivo di Business Unit Automotive Motor & Electronic Control presso Nidec. "Sfruttando i nostri punti di forza nella tecnologia automobilistica e sviluppando PoC insieme a Renesas, leader nelle soluzioni di semiconduttori automobilistici, miriamo a guidare il mercato come fornitore leader a livello mondiale di assali elettrici."

Nell'ottobre 2022, Nidec ha avviato la produzione in serie del suo sistema di assi E di seconda generazione. Denominata Gen.2, la soluzione di azionamento è stata prodotta a Guangzhou, in Cina. Nidec cita una riduzione del peso del 19% e un aumento del 20% della coppia e della densità di potenza come le caratteristiche più importanti del nuovo assale elettrico da 100 kW (rispetto al suo predecessore da 100 kW). Si dice che ciò sia stato reso possibile utilizzando circuiti magnetici e inverter più piccoli. I nuovi magneti utilizzano metalli delle terre rare meno critici, mentre il raffreddamento è stato sostituito da un innovativo sistema di raffreddamento dell'olio e il rumore del motore è stato ridotto da 6 a 8 decibel.

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L'E-Axle Gen.2 (100 kW) ha una potenza nominale del componente da 57 chilogrammi pari a 38 kW, mentre la potenza di picco è l'omonima 100 kW. Il produttore fissa la coppia massima dell'albero di uscita a 2.400 Nm, la velocità massima a 1.250 giri al minuto. La tensione operativa varia da 300 a 460 volt. Le dimensioni esterne sono 432,8 x 408,3 x 351,3 millimetri.

Nidec afferma di aver prodotto oltre mezzo milione di unità da quando ha lanciato la produzione di massa dell'asse E nell'aprile 2019. Il modello base del kit e-drive di Nidec, il Ni150Ex da 150 kW, è stato lanciato nel 2018 con il produttore cinese GAC come cliente di lancio. Nella primavera del 2019, l'azienda giapponese ha annunciato varianti da 100 e 70 kW prima che nel febbraio 2020 venissero presentati i livelli di potenza da 50 e 200 kW. Con motori da 50 a 200 kW (o più se il veicolo è dotato di due motori), Nidec può coprire i segmenti automobilistici dalla A alla E, ovvero dalle utilitarie alla classe di lusso.