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亞太一流智慧電動車研發基地 臺大先進動力研發中心
分類:產學快訊
發行期別:
發佈日期:2016-04-06
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亞太一流智慧電動車研發基地

臺大先進動力研發中心

 

文/張萬珍  圖/計畫團隊

臺灣大學先進動力研發中心揭牌暨馬達動力測試平臺實驗室於2015年3月4日舉行啟用典禮,科技部林一平次長(前排中)、臺灣大學楊泮池校長(前排中右)、陳炳煇主持人(前排中左)與中心合作教授群合影。

 

    乘著減碳與智慧的風潮,Google、Apple、和傳統車廠紛紛跨足此新興領域。陳炳煇教授主持的臺大先進動力研發中心刻正執行科技部深耕計畫「大功率動力系統與電動車輛效率提升及可靠度基礎技術研究」。他表示,無論是採用電池或氫能源,電動馬達都是這類智慧電動車的核心驅動力。臺灣在相關領域已經有很好的基礎,如果能把握關鍵時機,成為電動車驅動系統的先驅者和領先者,將能讓臺灣的製造業、汽車業和資訊業同登下個產業高峯。

    臺灣是世界電動車控制系統等零組件的主要供應國之一。美國特斯拉電動車(Tesla Motors)的馬達基本上是由臺灣的富田電機公司製造,而設計和最佳化則由特斯拉進行。陳教授希望台灣能夠跨足核心動力的製造,進而掌握整車系統的各部分,串聯起來。他說:「要想領先別的國家和公司,勢必要深入扎根。」

    目前研究團隊進行電動馬達的設計和最佳化,配合利佳公司的驅動器和中鋼的矽鋼片,而由富田電機生產的電動馬達將可以提供給裕隆和華德等公司,應用於各類型的電動車。如此一來,從設計到行銷和使用都是在臺灣建立,將發揮產業擴散的效益。研究團隊同時也發展輔助駕駛、視覺辨識、應用雷達的安全駕駛等技術。

智慧電動駕駛技術是未來產業重點領域。

 

符合IE3標準的電動馬達

    研發團隊正在開發符合IE3標準的電動車馬達,目前全世界能達到這項標準的公司可能不超過三家。如果做出這樣的馬達,臺灣就有競爭力。

    團隊是以電腦輔助設計軟體進行設計,計算模擬和最佳化,與富田電機溝通協調,使製造和設計互相配合,達到所需的效率水準。整合了利佳的驅動器和團隊特有的控制模式之後,這顆馬達在不同的行車模式下都能達到最好的效率。

    陳教授表示,研究團隊從設計、材料、製造、最佳化、貫穿到測試,希望和全世界最好的公司競爭。他們期許全世界至少有1/3的電動車能採用這顆馬達,讓臺灣完全掌握電動車設計製造的生產鏈。

電動馬達測試系統

    先進動力實驗室可以測試達200 kW的電動車馬達的效率表現。這些設備將會開放進行委託測試,團隊亦將提供技術顧問。

馬達動力測試平臺。

 

國際大廠實務品保能量

    在團隊的成員當中,邱文祥專家教授曾擔任美國通用汽車公司Buick “LaCrosse”整車項目的總工程師、通用全球電動車部電動車總工程師、新能源先期戰略及管理顧問,還曾經參與通用-日本豐田小型車開發Pontiac “Vibe”等合資項目,負責各種零組件生產過程中的品保,擁有臺灣廠商最需要的實務經驗。陳教授表示,臺灣廠商過去的生產經驗是幾十到幾百的量,但缺乏做幾萬的量產時的品管經驗,也不知道會發生哪些問題。邱文祥教授熟悉生產線的管理,將能讓臺灣廠商在製造過程中達到汽車業要求的等級。

    汽車業牽涉到生命安全,要求的良率和品管遠超過一般消費產品的要求。邱教授和臺大動力中心合作,對協力廠商授課和現地指導,確保將來所生產的零組件能應用於實車,被消費者接受。陳教授表示,在這次的開發過程中,團隊要深入研究製造商是否能達到精度和製程的要求,並將對此改善,「這確實需要扎根,也是計畫很重要的部分。」

從明星選手到勝利組合

    陳炳煇教授指出,過去整合的技術都由國外廠商掌握,臺灣廠商只能提供個別元件,卻做不出完整的系統。研究團隊做了整合,告訴個別廠商該如何改善,以及產品在系統中應如何調整。

 「臺灣廠商的產品像明星籃球選手,但他如何和整個團隊及賽局配合,表現得更好,過去沒辦法驗證。」經過臺大先進動力中心的計畫,廠商生產的零組件已能配合臺灣的路況等條件作適當的調整。

    經過該中心的協助,廠商更能針對各種目標市場和產品類型進行客製化的設計和製造,如同明星選手能配合不同的教練和團隊成員表現出最佳的球技,讓團隊無往不利。

團隊合作 力量相乘

    在計畫中,八位教授的研究需要彼此配合,例如某位教授做出的最佳設計卻可能無法實現,必須在限定的條件下修改。學生和八位教授合作,不再只是跟隨一位教授做研究解決單一問題,從實務中磨練了團隊合作的能耐。

做中學,錯中學

    該中心和華創、富田、利佳等廠商配合,學生常到生產線和工程師討論,進行許多測試。剛開始時難免經驗不足或不小心弄壞測試的設備,而廠商們態度相當開放,弄壞就重新再修。陳教授說:「從做中學,錯中學,對學生幫助很大。」學生體會到設計要能被實現,因此在設計時就要考慮製造的可行性、加工工程師技術的能力、以及設計和製造兩方面的溝通,「彼此互相配合,才能做出想要的成果。」

 

深耕專案計畫名稱:大功率動力系統與電動車輛效率提升及可靠度基礎技術研究

計畫主持人:陳炳煇

計畫成員:顏家鈺、鄭榮和、劉霆、詹魁元、李綱、陳明彥、邱文祥

執行機關:國立臺灣大學機械系

合作機構:華創車電中心、利佳興業股份有限公司、富田電機股份有限公司