[From Chisato Horiuchi in Tokyo, Japan]
Động cơ dẫn động EV của Yamaha Motor. (Trái) Phần cuộn dây, (Phải) Hình thức. Ảnh cho thấy một mô hình có công suất tối đa là 50 kW. Thiết bị được cấu tạo bằng cách kết hợp một biến tần và một hộp số. Nó đã được ra mắt tại "Triển lãm Kỹ thuật Ô tô trực tuyến 2021" được tổ chức từ tháng 5 năm 2021 (Nguồn: Yamaha Motor)
"Xe máy Yamaha" "Động cơ Yamaha" -. Yamaha Motor, công ty có tên gọi như vậy, sắp trải qua một cuộc chuyển đổi với việc mở rộng động lượng trung hòa carbon (phát thải khí nhà kính gần như bằng không) trên toàn cầu như một cơn gió thoảng. Vào năm 2020, chúng tôi bắt đầu hợp đồng phát triển động cơ truyền động cho xe điện (EV). Vào tháng 4 năm 2009, hãng thông báo sẽ mở rộng phạm vi hoạt động sang các động cơ hiệu suất cao với công suất tối đa 350 kw (kW). Công ty thách thức sự cạnh tranh trong các lĩnh vực khác ngoài xe máy và động cơ. Chúng tôi đã tiếp cận mặt sau của sự phát triển.
Tác động của EVs đã chứng kiến ở Hoa Kỳ
"Cuối cùng anh cũng đến sân bay?"
"Tôi đang mong chờ loại EV nào bạn có thể tôn thờ."
Vào đầu năm 2017, Yamaha Motor Takashi Hara đã đến thăm Hoa Kỳ cùng với một số kỹ sư của đội. Hara là tổng giám đốc của Phòng Kỹ thuật AM 2, Bộ phận Phát triển AM, Viện Nghiên cứu và Phát triển Kỹ thuật (hiện tại). Người chịu trách nhiệm về sự phát triển của động cơ truyền động. Mục đích của chuyến thăm Hoa Kỳ này là để thăm một nhà sản xuất xe điện nào đó của Hoa Kỳ. Nó đáp lại lệnh của người giám sát trực tiếp của tôi.
Vào thời điểm đó, những chiếc xe điện đầu tiên của các nhà sản xuất Nhật Bản là "Leaf" (loại ZE0) của Nissan và "i-MiEV" của Mitsubishi. Tuy nhiên, động lực cho điện khí hóa chắc chắn đang bùng nổ. Yamaha Motor có thể bị tụt hậu so với thời đại nếu nó không có bất kỳ hành động nào. Hara đã đến cổng để nhận được gợi ý từ một nhà sản xuất xe điện của Mỹ đang cho thấy những nỗ lực tiên tiến.
"Sức mạnh gia tốc áp đảo này là gì..."
Chiếc EV nguyên mẫu đã được thử nghiệm vượt quá mong đợi của Hara về mọi mặt. Không chỉ sức mạnh tăng tốc vượt trội của động cơ truyền động, mà khả năng vận hành cơ bản của xe “chạy, rẽ, dừng” đều ở mức cao. Ngoài ra, kính cong được sử dụng cho không gian nội thất của xe để tạo ra một phong cách tiên tiến, khác biệt so với các dòng xe phổ thông.
Ngoài ra, tốc độ phát triển nhanh đến bất ngờ so với xe động cơ xăng. Văn hóa doanh nghiệp cởi mở sẵn sàng lái thử ngay cả đối với những người ngoài cuộc như Hara cũng được phản ánh một cách mới mẻ. Các kỹ sư của nhà sản xuất xe điện của Mỹ đã cắt bỏ Hara bị lấy đi.
"Ông Hara, chúng tôi coi động cơ hiệu suất cao là di sản, trong khi động cơ là tiên phong. Không thể lấp đầy sự khác biệt này."
Từ này khắc sâu trong tim Hara. Kể từ khi gia nhập công ty, tôi đã dành hết tâm huyết cho việc phát triển động cơ. Chi nhánh cũng là một bộ phận phát triển tập trung vào các động cơ hiệu suất cao như xe thể thao Toyota 2000GT của Toyota Motor ngày xưa và "LFA" của thương hiệu xe sang "Lexus" của công ty trong những năm gần đây.
Có lẽ vì vậy mà có một bộ phận nào đó đã "che" đi cơ cấu điện như động cơ truyền động và ắc quy. Nắp đóng chặt theo kinh nghiệm của tôi với tư cách là một kỹ sư động cơ, đột nhiên phát ra tiếng ồn do tác động của chiếc xe điện mà tôi đã chứng kiến ở Hoa Kỳ.
"Hãy nghiêm túc làm việc về điện khí hóa"
Trên chuyến bay trở về, lòng nhiệt huyết của một kỹ sư đã bùng cháy trong trái tim Hara.
Một "nhóm nghiệp dư" bế tắc
Sau khi trở về Nhật Bản, Hara ngay lập tức bắt đầu một dự án kỹ thuật toàn diện cho điện khí hóa tại Cơ sở Phát triển Mô tô Yamaha ở thành phố Iwata, tỉnh Shizuoka.
Mọi thứ đều đang mò mẫm. Hầu hết tất cả nhóm phát triển đều là kỹ sư trong lĩnh vực động cơ. Mặc dù chúng tôi đã mời các kỹ sư điện, nhưng không quá lời khi nói rằng chúng tôi là một "nhóm nghiệp dư" khi nói đến việc phát triển động cơ truyền động. Có thể dễ dàng hình dung quá trình đốt cháy trong xi-lanh động cơ và cơ cấu van nạp và xả, nhưng hầu hết chúng đều không giỏi trong “thế giới vô hình” của điện.
"Tôi nên làm gì ..."
Đã có lúc tôi gặp khó khăn vì những lĩnh vực kỹ thuật không quen thuộc. Các kỹ sư động cơ, bao gồm cả Hara, rất giỏi trong việc xử lý các bộ phận vật liệu như sắt và nhôm. Tuy nhiên, chìa khóa để xác định hiệu suất của động cơ truyền động nằm ở nội dung. Thiết kế của phần từ trường của nam châm không thể thành hiện thực trong một sớm một chiều.
Không phải là chúng ta không có kiến thức về động cơ truyền động trong nhà. Đối với các loại xe như xe đạp điện có động cơ (có động cơ) của Yamaha Motor "E-Vino" và xe đạp trợ lực điện "PAS", hãy sử dụng động cơ truyền động được phát triển tại nhà máy đó.
Tuy nhiên, ngay cả một chiếc xe tay ga điện cũng có công suất tối đa chỉ hơn 1kW. Do hạn chế sử dụng, chúng ta không thể đạt được hiệu suất gây sốc mà chúng ta đã chứng kiến ở Hoa Kỳ trừ khi chúng ta có thể đạt được sản lượng tối đa cao hơn ít nhất vài chục lần.
"Chúng ta là những người mới. Hãy đến từng chuyên gia."
Hara liên tục kêu gọi các kỹ sư trong đội. Công ty, mang tên "motor", được thành lập vào năm 1955. Đây là một công ty lớn với doanh thu hợp nhất là 1.471,3 tỷ yên và số nhân viên hợp nhất là hơn 50.000 người trong năm tài chính 12/20. Lẽ thường, niềm tự hào là kỹ sư không thể bỏ, nhưng tôi lại nhận ra những điểm yếu trong hệ thống điện. Tôi đã đến thăm từng nơi với một ý thức phẳng lặng.
Cuối cùng đã tìm thấy cơ hội kinh doanh
"Tôi hiểu rồi. Hình dạng cuộn dây này rất tốt để tăng hiệu suất đầu ra."
"Có đúng là sử dụng những bộ phận này có thể giảm 10% chi phí không?"
Dù sao đi nữa, tôi đã sử dụng đôi chân của mình, đi, nhìn, lắng nghe và khẳng định. Tích lũy những nỗ lực ổn định sẽ phát triển các kỹ sư động cơ thành kỹ sư động cơ.
Có những thu hoạch lớn khác. Ngay từ đầu, Nhật Bản có các kỹ sư và nhà nghiên cứu xuất sắc trong thế giới công nghiệp và học thuật, do đó nó có thể được gọi là một "đất nước tiên tiến về động cơ". Công nghệ sản xuất cũng vậy. Các công nghệ xử lý cần thiết để thực hiện động cơ truyền động, bao gồm xử lý đường cong của vật liệu, đã tồn tại ngay trong môi trường xung quanh chúng ta.
"Tôi đã tìm thấy nó. Đây là một cơ hội kinh doanh."
Trong khi tích lũy công nghệ động cơ, Hara nhận thấy một cơ hội kinh doanh mới. Hầu như không có công ty nào tạo mẫu và cung cấp động cơ theo nhu cầu chi tiết của khách hàng.
Xe điện có ít bộ phận hơn xe chạy bằng xăng và xe có thể được chế tạo bằng cách kết hợp các bộ phận cơ khí. Nói cách khác, không chỉ các nhà sản xuất ô tô mà cả những người mới tham gia cũng nên chuyển sang tự làm việc trên xe điện. Với suy nghĩ đó, Hara đã tìm thấy hy vọng vào công việc hợp đồng phát triển động cơ tạo mẫu sau khi tham khảo ý kiến của các nhà sản xuất khác nhau này.
Đồng thời với việc tiến hành sản xuất một số lượng nhỏ động cơ nguyên mẫu, nếu chúng tôi cũng cung cấp điều chỉnh phù hợp với động cơ truyền động và thân xe, chúng tôi có thể sử dụng bí quyết hiện có mà Toyota có thành tích đã được chứng minh cho xe thể thao như Một sức mạnh. Hara tin rằng mình có thể cạnh tranh trong thế giới động cơ truyền động, vốn là một chiến trường khốc liệt.
"Tính độc đáo của Yamaha Motor là gì?"
Trong giai đoạn đầu phát triển, Hara đã tự hỏi mình những câu hỏi này. Công ty xử lý nhiều loại thiết bị vận tải đường bộ, đường biển và đường hàng không, tập trung vào xe máy. Vì hầu hết chúng đều có thân và khung máy bay nhỏ, chúng tôi đặc biệt chú trọng vào việc giảm kích thước và giảm trọng lượng của các bộ phận cơ khí.
Cần có nhu cầu tăng mức độ tự do trong bố trí lắp đặt ngay cả đối với xe điện có bộ pin dung lượng lớn. Do đó, Hara sẽ đi đầu trong việc phát triển công nghệ hiện thực hóa cái gọi là "trục điện tử" tích hợp động cơ, biến tần và hộp số một cách nhỏ gọn và nhẹ.
Để sản xuất nội bộ dây dẹt cuộn
Điều đầu tiên chúng tôi nhắm đến là một động cơ truyền động có công suất tối đa từ 35k đến 200kW. Điều này là do quy mô sản lượng của xe điện dành cho xe sản xuất hàng loạt dự kiến sẽ không chỉ mở rộng hợp đồng phát triển mà còn mở rộng quy mô kinh doanh nhằm hướng tới sản xuất hàng loạt. Để làm cho động cơ truyền động 35k-200kW nhỏ gọn và nhẹ, Hara quyết định sản xuất dây dẫn vuông dẹt trong nhà giữa các dây đồng phủ cho cuộn dây động cơ.
Cho đến nay, Yamaha Motor đã sử dụng dây điện tròn cho cuộn dây của xe máy điện và động cơ để lái xe đạp có trợ lực điện.
Động cơ truyền động với công suất tối đa 35kW và hình ảnh sử dụng. Công ty thông báo bắt đầu phát triển hợp đồng vào tháng 2 năm 2008 (Nguồn: Yamaha Motor)
Việc sản xuất dây dẹt trong nhà sẽ thúc đẩy sự phát triển của các động cơ nhỏ gọn và nhẹ. Sau đó, vào tháng 2 năm 2008, chúng tôi chính thức công bố hợp đồng phát triển động cơ đồng bộ nhúng nam châm vĩnh cửu (IPMSM) với công suất tối đa từ 35k đến 200kW. Nó bắt đầu như một công việc kinh doanh chủ yếu cho các phương tiện nguyên mẫu. Ba năm đã trôi qua kể từ cuộc thanh tra của nhà sản xuất xe điện Hoa Kỳ, và đó là thành tựu của Hara et al. Tuy nhiên, sau khi thông báo, đã có một khách hàng tỏ ra “mát mặt” với mô tô.
