近年來，汽車制造商紛紛宣布了向電動(dòng)化轉(zhuǎn)型的新計(jì)劃。但除了將燃油引擎換成電機(jī)，還有許多重要的事情需要完成。有趣的是，作為一家規(guī)模很小的初創(chuàng)企業(yè)，H3X 就希望對電動(dòng)機(jī)展開完全集成的重新設(shè)計(jì)，以達(dá)成遠(yuǎn)勝于當(dāng)前市面上所有競品的性能目標(biāo)。

據(jù)悉，H3X 首席執(zhí)行官 Jason Sylvestre、首席技術(shù)官 Max Liben、以及首席運(yùn)營官 Eric Maciolek，是在大學(xué)參加電動(dòng)汽車制造和賽車時(shí)相識的。在高科技和汽車行業(yè)（包括特斯拉）積累了多年經(jīng)驗(yàn)后，他們再次為了改善電機(jī)的功率密度而聚到了一起。無論是電動(dòng)汽車、還是仍處于早期驗(yàn)證階段的電動(dòng)飛行器，動(dòng)力性能都是影響其走向現(xiàn)實(shí)的一大障礙。

對于無人駕駛飛行器來說，幾千瓦小時(shí)的電池是必不可少的。此外在輕型設(shè)備上，亦可適當(dāng)使用少量的 EV 電池。遺憾的是，在載重、能量密度、以及電池體積等方面，目前而難以實(shí)現(xiàn)更好的平衡，除非電機(jī)效能也迎來了巨大的飛越，這正是 H3X 所努力的方向。目前已有部分設(shè)計(jì)方案能夠?qū)⒚抗锕β手亓勘忍嵘?10~20% 左右，但 H3X 宣稱其電機(jī)性能有望達(dá)成競爭對手的 3 倍。

為達(dá)成這一點(diǎn)，通常可借助在零件上實(shí)現(xiàn)更高密度的整合。在某些方面，這些零件有些類似于當(dāng)前的電動(dòng)機(jī)和電力總成。通常情況下，動(dòng)力系統(tǒng)主要分為電機(jī)本身、傳動(dòng)系統(tǒng)、以及變速機(jī)構(gòu)三個(gè)部分，且它們擁有各自的殼體、以便彼此獨(dú)立地拆裝和出售。影響“三大件”整合的一大障礙，就是溫度。比如變速機(jī)構(gòu)的零件和冷卻液，可能無法在電機(jī)或動(dòng)力系統(tǒng)的工作溫度下運(yùn)行，反之亦然。

不過 H3X 團(tuán)隊(duì)選擇了一條基本上從頭開始的研發(fā)道路，以實(shí)現(xiàn)能效的最大化和體積的最小化。具體說來是，他們并沒有簡單地將逆變器盒子等組件都集成到電機(jī)外殼上。他們正在開發(fā)的，就是一種真正的集成設(shè)計(jì)，但同等功率水平的競品中都是獨(dú)一無二。其中一些改善相當(dāng)顯著（多達(dá) 50%），另一些可能少一些（10~20%），同時(shí)兼顧了技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)方面的控制。比如最近的一項(xiàng)改動(dòng)，就在于電源開源硬件可在更高的溫度和更高的負(fù)載下運(yùn)行。在提升性能的同時(shí)，還充分利用了基于 3D 打印的共享型冷卻基礎(chǔ)架構(gòu)。

通過新穎的純銅 3D 打印技術(shù)來制造共享式基礎(chǔ)架構(gòu)，使得 H3X 能夠適應(yīng)各種定制的內(nèi)部幾何形狀，在殼體內(nèi)部署更大的冷卻裝置。同時(shí) H3X 可以將電機(jī)、變速和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)都安裝到最佳的位置，而無需擔(dān)心現(xiàn)有的螺栓式位置固定方法。

最終結(jié)果，就是 H3X 推出了首款多合一電機(jī)原型 —— HPDM-250 。其不僅體型小巧，功率重量比（13）也遠(yuǎn)超競爭對手。巧合的是，這一數(shù)值也剛好高于中型客機(jī)的理論功率密度。
編輯：lyn