


มอเตอร์ไฟฟ้าแม่เหล็กถาวรที่มีความหนาแน่นพลังงานสูงที่สุดในโลกกำลังอยู่ระหว่างการพัฒนาในสหราชอาณาจักร บริษัทผู้เชี่ยวชาญด้านการไฟฟ้า Equipmake ได้ร่วมมือกับองค์กรชั้นนำด้านการผลิตแบบเติมเนื้อวัสดุ HiETA เพื่อพัฒนาเครื่องยนต์รุ่นถัดไปเป็นส่วนหนึ่งของโครงการปฏิวัติที่ได้รับการสนับสนุนเงินทุนจาก Innovate UK.
- บริษัทผู้เชี่ยวชาญด้านระบบไฟฟ้า Equipmake และธุรกิจการผลิตแบบเติมเนื้อวัสดุชั้นนำ HiETA กำลังร่วมมือกันพัฒนาเครื่องยนต์ไฟฟ้าใหม่ที่มีนวัตกรรม
- มีชื่อรหัสว่า AMPERE จะใช้การผลิตแบบเติมเนื้อวัสดุ (additive manufacturing) เพื่อให้มีน้ำหนักเบา ขนาดเล็ก และมีประสิทธิภาพทางความร้อนสูงกว่ามอเตอร์แม่เหล็กถาวรแบบดั้งเดิม
- ตั้งเป้าให้กำลังสูงสุดที่ 220 กิโลวัตต์ ที่ 30,000 รอบต่อนาที และมีน้ำหนักน้อยกว่า 10 กิโลกรัม AMPERE มุ่งมั่นที่จะเป็นมอเตอร์ไฟฟ้าที่มีความหนาแน่นกำลังสูงสุดในโลกที่ 20 กิโลวัตต์ต่อกิโลกรัม
- การใช้เทคโนโลยีการผลิตแบบเติมเนื้อวัสดุซึ่งเป็นนวัตกรรมใหม่ – หรือที่เรียกว่าการพิมพ์โลหะสามมิติ – จะช่วยให้สามารถใช้วัสดุโลหะผสมและแม่เหล็กที่มีความแข็งแรงสูงในปริมาณน้อยที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ ทำให้ต้นทุนต่ำที่สุด
- AMPERE มีการใช้งานในหลายภาคส่วน ตั้งแต่ยานยนต์ไปจนถึงการบินและอวกาศและทางทะเล
ชื่อรหัส AMPERE มอเตอร์ใหม่นี้จะดึงเอาความเชี่ยวชาญระดับโลกของ Equipmake ในด้านการออกแบบมอเตอร์ไฟฟ้าและความรู้ล้ำหน้าของ HiETA ในด้านวิศวกรรมความร้อนและการผลิตแบบเติมเนื้อวัสดุ โดยมีเป้าหมายในการผลิตมอเตอร์ไฟฟ้าที่มีน้ำหนักเบาเป็นพิเศษ มีประสิทธิภาพสูง แต่มีต้นทุนต่ำ โดยมีกำลังสูงสุดมากกว่า 20 กิโลวัตต์ต่อกิโลกรัม ซึ่งมีความหนาแน่นของกำลังมากกว่ามอเตอร์ไฟฟ้าทั่วไปถึงสี่เท่า.
กุญแจสำคัญในการทำงานของ AMPERE คือการผสมผสานระหว่างการออกแบบมอเตอร์ขั้นสูงกับการผลิตแบบเติมเนื้อวัสดุ ทำให้โครงสร้างโลหะสามารถพิมพ์แบบสามมิติได้ แทนที่จะต้องกัดขึ้นรูปจากแท่งโลหะตัน.
นี่นำมาซึ่งประโยชน์มากมาย ประการแรก โลหะจะถูกใช้เฉพาะในจุดที่จำเป็นเท่านั้น ประการที่สอง ผนังบางที่มีประสิทธิภาพทางความร้อนสูงและรายละเอียดพื้นผิวที่ละเอียดซึ่งได้รับการปรับให้เหมาะสมสามารถรวมเข้ากับโครงสร้างของมอเตอร์ได้โดยตรง แทนที่การประกอบชิ้นส่วนหลายชิ้นด้วยสถาปัตยกรรมที่ซับซ้อนเพียงชิ้นเดียว ซึ่งมีความสามารถในการระบายความร้อนที่ยอดเยี่ยม น้ำหนักเบา มีแรงเฉื่อยต่ำ และช่วยให้สามารถเพิ่มความเร็วในการหมุนได้อย่างมาก.
แนวทางนี้ไม่เพียงแต่หมายความว่า AMPERE จะใช้โลหะผสมที่มีความแข็งแรงสูงน้อยที่สุดในการก่อสร้างเท่านั้น แต่ยังรวมถึงการใช้ปริมาณวัสดุที่มีราคาแพงน้อยที่สุด – แม่เหล็ก – ด้วย ทำให้ต้นทุนต่ำที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้.
Equipmake และ HiETA กำลังตั้งเป้าพลังงานสูงสุดที่ 220kW ที่ 30,000 รอบต่อนาที และน้ำหนักน้อยกว่า 10 กิโลกรัมสำหรับ AMPERE เมื่อเปรียบเทียบกับมอเตอร์แม่เหล็กถาวรมาตรฐานที่ดีที่สุดในปัจจุบัน แม้แต่รุ่นที่ดีที่สุดก็ยังยากที่จะสร้างพลังงานได้ถึง 5kW ต่อกิโลกรัมEquipmake's APM 125 ที่นวัตกรรมใหม่ หนึ่งในมอเตอร์ไฟฟ้าสำหรับยานยนต์ที่มีความหนาแน่นของกำลังไฟสูงที่สุดในโลก ซึ่งใช้สถาปัตยกรรมแบบ spoke ของบริษัทเพื่อเพิ่มศักยภาพการระบายความร้อนให้สูงสุด ให้กำลังสูงสุดถึง 125kW ที่ 12,000 รอบต่อนาที และมีน้ำหนักเพียง 14 กิโลกรัม ทำให้มีความหนาแน่นของกำลังไฟอยู่ที่เกือบ 9kW ต่อกิโลกรัม.
ต้นแบบแรกของ AMPERE จะพร้อมใช้งานในอีก 12 เดือนข้างหน้า.
เมื่อปลายปีที่แล้ว Equipmake ได้เปิดโรงงานแห่งใหม่ทั้งหมดที่ Snetterton, Norfolk ซึ่งบริษัทให้บริการโซลูชันรถยนต์ไฟฟ้าครบวงจร โดยมีความสามารถในการออกแบบ ทดสอบ และผลิตทุกอย่างตั้งแต่มอเตอร์ไปจนถึงแพลตฟอร์มไฟฟ้าเต็มรูปแบบ สนับสนุนภาคยานยนต์และอวกาศในสถานที่ บริษัทออกแบบและผลิตแชสซีรถบัสไฟฟ้าแบบบูรณาการเต็มรูปแบบสำหรับฐานลูกค้าที่ขยายตัวในระดับนานาชาติ มอเตอร์ APM ที่เป็นนวัตกรรมของบริษัทถูกใช้ในแชสซี EBus และจะเป็นแหล่งพลังงานให้กับ Ariel HIPERCAR ที่กำลังจะเปิดตัวในอนาคต.
เอียน โฟลีย์ กรรมการผู้จัดการของ Equipmake กล่าวว่า: “Equipmake ได้ก้าวกระโดดครั้งสำคัญในด้านประสิทธิภาพของมอเตอร์ไฟฟ้าในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา โดยมอเตอร์รุ่น APM ของเราซึ่งมีประสิทธิภาพสูง มีความหนาแน่นของกำลังไฟฟ้านำหน้าในคลาสเดียวกัน ด้วยการออกแบบที่กะทัดรัดและน้ำหนักเบา การผลิตแบบเติมเนื้อวัสดุเป็นกุญแจสำคัญในการปลดล็อกการเปลี่ยนแปลงครั้งสำคัญถัดไป และเรารู้สึกยินดีเป็นอย่างยิ่งที่ได้ร่วมมือกับ HiETA ในโครงการ AMPERE”โครงการที่น่าตื่นเต้นนี้มีศักยภาพที่จะเปลี่ยนแปลงแนวคิดของเราเกี่ยวกับสิ่งที่มอเตอร์ไฟฟ้าสามารถนำเสนอได้อย่างสิ้นเชิง – และด้วยประสิทธิภาพที่สูงมากในขนาดที่เล็กที่สุดและต้นทุนที่ต่ำที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ มอเตอร์นี้พร้อมที่จะปฏิวัติวงการยานยนต์ไฟฟ้าอีกครั้ง ไม่ว่าจะเป็นในภาคยานยนต์หรือการบินและอวกาศ เราขอขอบคุณ Innovate UK สำหรับการสนับสนุนและตั้งตารอที่จะได้เห็นต้นแบบ AMPERE ตัวแรกเริ่มทำงานในเร็วๆ นี้”
แอนดี้ โจนส์ ผู้จัดการโครงการนวัตกรรมที่ HiETA กล่าวว่า: “AMPERE มอบโอกาสในการประยุกต์ใช้ความเชี่ยวชาญด้านการจัดการความร้อนของ HiETA และการผลิตโครงสร้างผนังบางที่ซับซ้อนซึ่งได้รับการสนับสนุนจากการผลิตแบบเติมเนื้อวัสดุในการออกแบบมอเตอร์ไฟฟ้า เพื่อบรรลุความหนาแน่นของพลังงานที่ทะเยอทะยาน”โดยปกติแล้ว เราจะลดขนาดของส่วนประกอบในการจัดการความร้อนลงถึงห้าเท่าเมื่อเทียบกับเทคนิคแบบดั้งเดิม ซึ่งจะช่วยให้สามารถผสานคุณสมบัติการถ่ายเทความร้อนรุ่นใหม่เข้ากับโรเตอร์ สเตเตอร์ และการระบายความร้อนของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ได้ นอกจากนี้ เรายังจะใช้ประโยชน์จากความยืดหยุ่นของการผลิตแบบเติมเนื้อวัสดุเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพโครงสร้างให้สูงสุด เรากำลังผสานข้อดีเหล่านี้เข้ากับการออกแบบมอเตอร์ไฟฟ้าขั้นสูงของ Equipmake ตั้งแต่เริ่มต้น และตั้งตารอที่จะได้นำไปผลิตและทดสอบในอนาคตอันใกล้นี้”