电驱时代，解码汽车轴承之变

近年来，随着新能源汽车市场高飞猛涨，电驱系统在快速上量的同时，技术上也不断突破，朝着集成化、平台化、高压化、高转速等方向演进。然而，技术发展在带来更高效率的同时，也会给现有的零部件带来诸多挑战。作为核心部件之一，轴承首当其冲面临新的考验和变革。

电气化大趋势下，轴承技术遭遇新挑战

在全球知名轴承产品及服务提供商斯凯孚SKF看来，电气化大趋势给轴承行业带来的最大变化是“单车价值总额下降，技术难度提升”。

首先，在单车配置上，传统燃油车时代，发动机和变速箱周围有很多旋转部件，但凡有旋转部件的地方，要么配备一个轴承，要么就是一堆轴承。而电动汽车则由电机带动减速器实现运转，涉及的轴承主要有电机轴承、减速器轴承、轮毂轴承，整体数量锐减（不含车内低速旋转部件所需轴承）。这对轴承企业而言，无疑是较大挑战。

其次，因核心部件、电子电气架构以及功能要求等方面的变化，电气化车辆对于轴承技术也提出了新的挑战，主要体现在以下几个方面：

1、高转速。常规燃油车发动机最高转速大概是7,000转，而新能源车电机目前比较常见的要求是20,000-25,000rpm，最高达30,000rpm，这对轴承承受力提出了较高挑战。这个挑战来自耐久性能和极高转速的限制也来自润滑。

2、低噪音。低噪音振动是电动汽车用户体验良好的关键，然而电机的高转速趋势给整机的NVH带来了不小的挑战，而轴承是NVH控制的关键因素之一。

3、电腐蚀。在传统400V电驱系统内，钢球轴承电腐蚀已经非常普遍；而在800V高压系统中，随着SiC基材逆变器被大规模使用，高压和高开关频率会进一步加剧电腐蚀的发生。

电腐蚀现象 （图片来源：SKF）

4、轻量化。

从上述可见，面对电动化趋势带来的挑战，轴承技术变革势在必行。如何突破挑战，打造适合电动化时代的轴承产品，成为相关企业面临的一个新课题。

新一代轴承技术，逐一击破各个挑战

面对汽车行业新的发展趋势，SKF在电动化方面较早便开启了布局，并推出系列创新产品。这些产品基于企业在高精尖工业领域的技术积淀，开发时就在不断挑战应用极限，可以帮助车企解决疏通堵点。

■ 高速球轴承——满足高转速电机需求

据介绍，早在2018年，SKF就发现了市场上不同寻常的变化：自家的新式节能轴承作为一款工业产品，因其领先于传统球轴承的高转速能力突然在新能源市场上大卖，许多厂商选择将其装到了新能源车辆电机上。彼时市面上的新能源汽车电机转速普遍为10,000rpm左右，而后转速要求越来越高，逐步迈向15,000rpm、20,000rpm甚至更高。

针对此，2021年11月，SKF发布了革命性的高转速深沟球轴承HS 1.8，该产品最高转速系数可达180万nDm，可满足最高30,000rpm电机转速。发布后一个月，就收获了第一个客户定点。

HS1.8新一代高速球轴承（图片来源：SKF）

■ 新一代圆锥滚子轴承——降低摩擦，提高整机效率

通常，减速器内会配置可承受较大轴向载荷的圆锥滚子轴承，但圆锥滚子轴承的摩擦力矩通常较高，在齿轮箱内往往会消耗大部分的能量，是汽车轴承品类里的“能耗大户”。降低圆锥滚子轴承的摩擦力矩对提高三合一电驱系统的能效有显著贡献。

通过优化设计以及改进磨削工艺，在常规车速下，SKF新一代圆锥滚子轴承相比标准轴承能显著降低摩擦力矩能耗损失。在实现低能耗的同时，也能帮助提高轴承的使用寿命。

新一代圆锥滚子轴承（图片来源：SKF）

■ 混合陶瓷球轴承——化解电腐蚀难题

电腐蚀往往会带来轴承表面损坏、润滑剂过早老化、产生异响等影响，并会缩短轴承和润滑剂的使用寿命，最终导致轴承失效。对此，SKF认为，面对不论是系统环形电流还是EDM轴电流带来的电腐蚀风险，混合陶瓷球轴承加上导电环的配置能让多数难题迎刃而解。

在导电环上，SKF已开发多年，该产品既适用于干式环境油脂润滑的电机，也适用于油冷环境的电机，且可以一直保持在比较低的接触电阻，具有优异的导电性能。

再来说混合陶瓷球轴承，该产品内外套圈仍然采用轴承钢，滚动体采用氮化硅材质。这个产品最大亮点是，氮化硅作为天然的电绝缘体，能有效避免电腐蚀导致的轴承失效。SKF混合陶瓷球轴承的其它性能优势也非常明显，比如能降低摩擦力矩15-30%，速度性能提升至少10%，延长油脂寿命100%。

适用于新能源汽车的混合陶瓷高速球轴承技术（图片来源：SKF）

值得一提的是，混合陶瓷球轴承原本是使用在高精尖的工业应用，需求量较少，成本相对较高。为了大幅降低其成本，SKF在2017年收购了瑞典氮化硅粉末品牌Vesta Si，并在近年进行了扩产，以满足高速增长的新能源汽车需求。

行业竞争加剧，以何致胜？

近年来，汽车产业进入深度变革期，每个细分领域格局均发生较大变化，外资加速转型，本地企业奋起直追，轴承行业自然也进入新的竞争赛道。

对于此，SKF认为，除了技术创新外，品质保障、响应速度和服务能力也是轴承供应商未来在新赛道上的竞争要素。

首先，轴承对精度要求非常高。为保障品质和交付进度，SKF进行了大量投资，从钢材，到磨削工艺，再到检验设备和标准，形成了一条完整的自主产业链。

客户响应速度方面，外资和本土均已发力。SKF虽然是外资企业，但在中国已超110年历史，已布局有8个生产基地，并建立了全球研发中心，可以说已经深度植根本土，团队执行力上也完全是中国速度。

而在服务能力方面，现在车企定制化需求越来越高，需要供应商有整套解决方案能力，比如产品除了高转速，可否同步满足低摩擦和静音需求？除了提供轴承外，是否懂得周边环境布置，如密封怎么做，润滑怎么管理等等。从目前来看，能够全面解决这些问题的企业不多，而SKF基于多元化产品优势，既有润滑管理方案，又懂密封技术。此外，还在航空、铁路等多个领域的技术积淀。

总的来说，随着智能电动汽车快速发展，行业洗牌和竞争将会进一步加剧。要想在竞争中取胜，快速高效，专业靠谱至关重要。