在雙碳目標的指引下，汽車制造商致力于引入能夠降低排放的清潔技術，電氣化仍是行業(yè)主要趨勢之一。《2030年前碳達峰行動方案》明確提出，到2030年，當年新增新能源、清潔能源動力的交通工具比例達到40%左右。《節(jié)能與新能源汽車技術路線圖2.0》也明確指出，我國汽車產業(yè)碳排放將于2028年左右先于國家碳減排承諾提前達峰。

實際上，這種電氣化趨勢并不僅限于乘用車市場。隨著國內對非道路移動機械的排放要求日漸嚴格，尤其是自2022年12月1日起，非道路移動機械國四排放標準將在國內全面實施，該領域的電氣化進程也在不斷加速。然而，電氣化并非一蹴而就，這是一個逐漸完善各種車載系統(tǒng)和組件的過程。作為運動與控制領域的先行者，派克漢尼汾（以下簡稱“派克”）的全球科學家和工程師團隊一直以來致力于設計和研發(fā)可加速電氣化進程的創(chuàng)新產品與系統(tǒng)。其中，GVM電機就是派克進擊電氣化時代的前沿方案之一。

GVM電機設計緊湊，功率密度大、效率高，適用于道路和非道路商用純電及混動車輛動力牽引、EHP（電液泵），以及其他輔助應用。該電機運行噪音低、可靠性高，有助于車輛制造商遵守嚴格的新興能源法規(guī)，減少二氧化碳排放。GVM電機還可與派克旗下的逆變器、液壓泵或馬達組成EHP，幫助客戶在傳統(tǒng)的純液壓應用領域實現(xiàn)電氣化，為不同車輛實現(xiàn)突破性性能提供所需的速度和扭矩。

加速農用機械“脫碳”的利器

農用機械是非道路移動機械碳排放的重要來源之一。傳統(tǒng)燃油農機污染嚴重，在現(xiàn)代化農業(yè)的發(fā)展趨勢下，農業(yè)機械化的推進逐漸向電動化靠攏。我國農業(yè)農村部等三部委出臺補貼政策，加快淘汰重污染高能耗農機，實現(xiàn)農業(yè)綠色發(fā)展。可以說，農用機械電動化勢在必行，派克的GVM電機正是加速農用機械實現(xiàn)電動化的重要技術。

2020年，總部位于美國加利福尼亞的初創(chuàng)公司Monarch Tractor首次推出一款純電動智能無人駕駛拖拉機，并在 AgTech 突破獎中獲得 “ 2020年度拖拉機”獎。這臺外型極具未來設計感的純電動拖拉機由GVM電機驅動，其動力傳動系統(tǒng)能夠提供 30 千瓦的連續(xù)功率和高達55 千瓦的短時峰值功率，且占地面積小于傳統(tǒng)柴油發(fā)電機。相比傳統(tǒng)柴油拖拉機，它的尾氣排放為零，非常環(huán)保。

“如果沒有派克在電氣化方面的可擴展架構及其擁有的整個產品生態(tài)系統(tǒng)，就技術創(chuàng)新而言，我們將面臨更大挑戰(zhàn)。研制電動拖拉機技術的關鍵是集成在單一平臺上的全電動電機構架?！?Monator Tractor首席執(zhí)行官Praveen Penmets講道，“我們只需一臺GVM電機，就可為整個拖拉機提供動力。”

作為一種高效、功率密集的解決方案，GVM不僅驅動拖拉機前進，還能驅動泵，為連接在拖拉機上的一些農具提供液壓動力。電氣化電機與電池系統(tǒng)相結合驅動電機及泵，這其實是以一種綠色的方式重新構建操控液壓裝置。

在Praveen Penmets看來，派克雖然是一家大型企業(yè)，卻非常支持當時只有幾個人的創(chuàng)業(yè)公司。“擁有這樣一個在過去3年中見證我們成長的合作伙伴，并在技術和商業(yè)方面建立這種牢固的關系，無疑是我們成功的關鍵?！?而Monarch Tractor也將給農場帶來更可持續(xù)的農場實踐，讓土壤更肥沃，土地利用率更高。

加速工程機械電氣化

當Monarch Tractor通過GVM電機成為首批將電氣化應用到農業(yè)上的公司時，GVM電機已經廣泛用于包括工程機械在內的其他電動或混動車輛上。

作為派克針對工程機械、物料搬運和采礦市場中的大功率提升應用而推出的解決方案，包括GVM電機在內的EHP系統(tǒng)可幫助客戶節(jié)省高達50%的燃油成本，還有可能讓柴油發(fā)動機尺寸更小，甚至客戶可能無需柴油發(fā)動機，便可設計出一款經過優(yōu)化的高效純電動車。

EHP系統(tǒng)的關鍵在于滿足了市場上分離負載和功率分配的需求。這一設計理念有助于更好地管理發(fā)動機，實現(xiàn)能量儲存和回收功能。該系統(tǒng)規(guī)格可根據(jù)具體應用設計，按需供電，并在下放負載時捕獲回收能量。在傳統(tǒng)的解決方案中，發(fā)動機規(guī)格根據(jù)峰值需求設計，無法儲能或回收能量，內燃機效率（扭矩/運行速度）往往較低。而EHP系統(tǒng)有獨立的功率傳動鏈，通過功率點的控制讓內燃機在高效區(qū)間內工作。

EHP系統(tǒng)已在國外很多客戶的設備應用中進行測試并得到成功應用。搭載該系統(tǒng)的混動輪式裝載機能耗減少50%；系統(tǒng)的高功率密度使其適用于更小的結構；隨著產生的液壓熱能大幅減少，熱能管理硬件尺寸也相應減小。而在混動式正面吊運機的應用中，設備可節(jié)省30%的燃油；生產效率更高，操作人員在提升、下放負載和駕駛設備時反應更快；模塊化設計和自我診斷使其易于維護，按每年5000小時運行時間計算，客戶可減少100噸二氧化碳排放。

派克的嵌入式軟件可為上述應用提供系統(tǒng)功能和操作界面，而外圍閥組和系統(tǒng)元件則為整個液壓系統(tǒng)的關鍵功能提供服務。為了降低客戶風險，派克還推出先進的電氣化系統(tǒng)研發(fā)和驗證設備。利用大型精密可編程電機的靈活性，該設備能夠模擬不同的負載和工作周期曲線，同時監(jiān)測系統(tǒng)效率，能量使用、回收和存儲情況。隨著系統(tǒng)及軟件的研發(fā)、診斷驗證、功能安全確認，以及系統(tǒng)安裝到客戶車輛之前即可完成壽命可靠性測試，客戶面臨的風險水平大幅降低。

 賦能氫燃料電池商用車

在低碳清潔能源的細分賽道上，商用車是氫燃料電池車應用的首選場景。在這一應用中，EHP亦能發(fā)揮所長。目前，在一家全球知名汽車制造商推出的氫燃料電池商用車上，EHP為該車的散熱器風扇冷卻系統(tǒng)運轉提供驅動。

據(jù)了解，同等車輛運行條件下，氫燃料電池的散熱需求比傳統(tǒng)燃油車大，對散熱功率的要求也更高。電池反應堆生成的熱量如果不能及時排出系統(tǒng)，那么氫燃料電池系統(tǒng)就可能會受到損壞。因此，冷卻系統(tǒng)對于保障氫燃料電池系統(tǒng)的可靠運行和使用壽命非常關鍵，有助于提高整車性能以及延長使用年限。

EHP結構緊湊、功率密度比大，在滿足該車高達16.7 千瓦散熱功率的同時，便于安裝和布置，節(jié)省寶貴的車內安裝空間。不同于傳統(tǒng)的冷卻風扇驅動系統(tǒng)，EHP能讓風扇冷卻系統(tǒng)根據(jù)系統(tǒng)當前實際溫度，實現(xiàn)按需工作。如此一來，既不會造成大量能源浪費，也避免了純電機驅動系統(tǒng)成本高、散熱功率小等弊端。

事實上，在派克全球互聯(lián)的運動與控制技術組合中，約2/3的解決方案致力于幫助客戶實現(xiàn)電氣化、輕量化，GVM電機只是其中一個縮影。有了這些清潔技術的加持，派克將攜手合作伙伴，共同進擊電氣化時代。(楊   歌)