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关键技术自制 工研院减速机搭上电动车浪潮

关键技术自制 工研院减速机搭上电动车浪潮

2022年在半导体与电动车双火车头带领下,产业仍持续呈现高度成长,也带动自动化设备的需求强劲,乘此浪潮,建立关键技术国产化也顺势成为台湾产业升级的目标。工研院近年成功研发素有精密机械心脏之称的「减速机」,这是过去被视为台湾工业较为缺乏的技术能力,在国产化效益上,估计每颗减速机成本可望降低3成。目前工研院减速机已实际与台湾齿轮业者合作开发,将其应用于电动车齿轮箱,另在面板产业也已有导入实绩。

汽车电动化后,一台车所需的总零件数虽相对减少,但也有诸如对传动元件的需求保持不变,反而因新能源车全新以电池、电机为主的动力总成和电控系统,让汽车制造商有了多样的生产需求。在电动车的「三电」系统中,减速机即是搭载马达之重要的传动元件。工研院观察近年电动车发展趋势,已有国际传动大厂相继投入研发双档位变速箱,并借此发展出三合一动力系统,用以提升整车加速性能与能耗效益。

工研院近年也已成功与台湾齿轮业者本土合作,开发出国内首颗双档位变速箱,工研院机械与机电系统研究所博士杨正平表示,相较于单速齿轮箱,双档位变速箱的优势在于可以根据不同的行驶环境,例如高速行驶或爬坡时,同时满足电动车高速与高负载状态下的动力需求,而使得马达在两种状态下均能保持高效率的动力输出,根据实测,粗估至少可以提升5%~10%的里程数,并可因此降低马达规格,达到轻量化的目的,更加提升车辆续航力。

延伸阅读:手握电动车大单 齿轮厂本土的「低成本智造」心法

除电动车之外,减速机在加工制程的应用上,扮演传递动力及提高输出扭矩的重要角色,对于半导体、光电及电动车等高科技产品所需的自动化设备中,是为相当重要的关键零组件。在自动化领域中,工研院发展出低背隙、高精度减速机,并将传感器内嵌在减速机模块中量测振动,可实时监控并分析齿轮磨耗与断齿等故障。

目前这项技术工研院已实际导入至台湾面板业者,应用于面板移载平台,而藉由国产化技术自主开发,工研院估计每颗减速机成本可望降低3成。杨正平进一步表示,内嵌式传感器透过无线传输将振动信息传送至后端平台,其一可减少实体布线,增加产线设计弹性,二来对于设备输出后提供线上服务,也有很大助益。而未来工研院亦计划将这项智能减速机技术导入至电动车传动模块中,整合IoT技术并发展应用于自驾车领域。

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