车企正在加速电动化，宾利公司将致力于研发一款更加环保、能量密度更高及市场应用潜能更广泛的电机。OCTOPUS项目将SSDR技术更进一步， 用于生产孪生发动机电轴承，它带有集成电路电子及轻型传动器， 宾利公司已经准备在车辆平台上进行测试， 并评估其制造的可行性。

宾利首款电动汽车将于2026年问世，它将是百年车企的新技术里程碑。作为九家英国企业组成的银团参与方之一， 宾利公司将致力于研发一款更加环保、能量密度更高及市场应用潜能更广泛的电机。

无稀土电机技术

英国一银团已经开始着手一个为期3年的项目，意在将一款低成本、无稀土电机技术市场化，宾利公司将很有可能获得其首次使用权。这个为期3年OCTOPUS项目(即动力总成优化零部件实验及仿真工具包， 此工具包集成超高速电机解决方案)已启动，由英国政府办公室低排放基金会赞助，并同Innovate UK创新中心联合开发， 其宗旨是为开发一款宾利可以集成到原型样车的电动轴承， 它将基于由英国SME高级电气公司(AEM)设计的开关磁阻电机。AEM公司CEO James Widmer博士声称：“这一方案将解决重要问题。”

“车企正在加速电动化，但是现在很多安装在电动汽车上的零部件，其可持续性远远不够。从电动机的角度看，清单上的第一项是稀土永磁型， 这是现在几乎所有电动机的特点。还有些不同的解决方案， 但实践证明其总体表现同永磁电机相比并不好， 我们感觉应该有更好的解决方案”。James Widmer博士解释说。

AEM公司起源于Newcastle大学进行的为期10年的电子机械研发项目， 把易回收的钢和铝材制作的电机引入市场。这款开关磁阻电机的转子无磁性， 当能量提供给定子上的线圈后转子开始运动。这一设计同由稀土制作大部件的永磁电机(PM)相比，避开了成本、价格波动及环境的挑战。AEM公司设计速度为30 000 r/min， 是传统永磁电机的2倍。而铝线圈代理铜线圈，使得其质量减轻一半（图1）。

AEM公司首席商务官Mike Woodcock先生在材料及供应链研究从业25年以上。他认为：“若是偏好铜而不是铝线圈， 而且对速度要求不高， 那么铜线圈性能更佳。但我们应用在不同领域， 电机上的铝材多于铜，这将损失固定在一定范围内， 铝比铜的导体性能更佳，我们利用了这一优势。”

验证技术的可行性

图1 AEM公司使用铝绕组替代铜， 轻量化使得电机速度达到30 000 r/min

图2 e-轴承， 孪生稀土无磁超高速电机

AEM公司已经上市了用于重型车辆的开关磁阻电机， 最近完成了政府资助的轻型电机项目，即轻型SSRD技术（分段开关磁阻电机）。这一概念项目已经通过18个月验证，宾利公司是合作伙伴之一。该项目起源于开发一款能量密度高、成本低、易清洁及易装配的电机，该电机配备给小型车，最初的对标车型为Nissan LEAF。Mike Woodcock先生解释说该技术也可以应用到稍大的车型。

OCTOPUS项目将SSDR更进一步， 用于生产孪生发动机e-轴承（图2）， 它带有集成电路电子及轻型传动器， 宾利公司已经准备在车辆平台上进行测试， 并评估其制造的可行性。其合作伙伴也在努力研究新方向：使用最新仿真技术及X光技术，调查其使用新材料及制造技术后性能的提高，包括为保证冷却而使用的3D打印技术。

AEM公司已经为重型车应用使用了叠层电机， 以避免占用空间的增大。Mike Woodcock先生声称， 在最大每分钟转速情况下， 转子末端转速接近声速， 这可能导致大型发动机的稳定性及效率问题。对于乘用车燃油发动机的停缸技术，该电机也提供了相应的益处，负载高功率下使用双电机，然后停止其中一个提供高效率，应用于远程巡航。Mike Woodcock先生认为，SSRD单元可以应用在每一个车轴上， 提供反馈制动能力，且不带来任何损失， 这是此项目的意义。

Mike Woodcock先生说：“整个系统极大优于永磁电机之处在于当电机停止时，它只是字面意义上的停止， 并非如永磁电机那样产生电磁区，当磁体旋转时没有电流产生。因此，可以关掉电机， 只有惰性的钢铝材料，可以将两个电机有效结合在一起。 ”

硬件方面OCTOPUS将被用以开发多维物理仿真工具包，它可以验证整个系统的电磁、机械、热学及噪声振动特性， 这些工作对于未来应用具有意义。收集到的数据将展示零部件及整体系统的效率， 同时可提供相关信息，如通过缩小电池包尺寸，传动系统的可持续性是否有更广泛的选择。