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※ 本文轉寄自 ptt.cc 更新時間: 2023-02-13 01:44:03
看板 car
作者 ewings (火星人當研究生)
標題 Re: [電車] 電動車有沒有辦法開20年呢？
時間 Sun Feb 12 20:24:13 2023

※ 引述《francej (~~~~)》之銘言：
: ※ 引述《acchang (QoQ)》之銘言：
: : 標題: Re: [電車] 電動車有沒有辦法開20年呢？
: : 時間: Sun Feb 12 08:50:05 2023
: :
: : 2.第一個100萬英里的特斯拉愛好者
: :
: : 換了3次電池跟8次馬達，還是在保固內，如果過保應該炸掉比較快？
: :
: : https://reurl.cc/ml6ap9
: :
: : 只能說要買電車買全新的，快速脫手，不然碰到電池壞掉，加起來比買新車還貴。
: :
: 連結中有提到
: > 那麼大家好奇的來了，要達成160萬公里的代價是什麼？
: > 一共換了三次電池
: > 首次更換：53萬公里時
: > 第二次更換：再開了67萬公里
: > 第三次更換：行駛至今40.5萬公里
: 所以電動車電池的耐用度真的是不需要太擔心啊   除非你車都是會開超過50萬公里
: 以上才要換車的
: 電控、馬達如果設計的好，耐用度撐20年並非不可能. 你開的hybrid，也是一堆電控
: 電力電子元件。  如果電動車的電控馬達技術上不可能撐20年，那hybrid也會是類似

別太看得起電動車的壽命......

電池就不講了

這邊講另外兩個現代電動車壽命不如以往的老家電的部分。

第一個是馬達驅動器裡的IGBT衰退，另一個是永磁馬達的退磁衰退

現代的電動車為了得到較高的轉換效率，通常使用IGBT作為變頻器，
但是IGBT作為半導體元件，熱循環與熱負荷的條件下就會衰退。
一般來說包括導線的熱循環金屬疲勞、
功率循環造成內部金屬層產生晶粒重構，使內電阻提高、
還有焊接層退化。

IGBT的效率高，但是壽命不如老式的BJT變頻器，
而且IGBT是到接近千禧年才成熟放入市場裡，
大量應用IGBT也不過20年出頭，壽命預估很多都還只是紙上的計算，
實際上還不知道能不能達到，
所以拿那些能運作30年的老電器來講電動車變頻器的壽命，
真的就是拿黃瓜比雞腿了。

另一個問題就是永磁馬達退磁的問題。
像特斯拉過去的電動車使用感應電機，感應電機基本上不需要磁鐵，
所以沒有什麼退磁的問題。
但是到了Model 3之後，為了提高低速時的效率（或省錢）,
改用永磁同步馬達，而永磁馬達就會遇到磁鐵退磁的問題。

磁性材料會有所謂的居禮溫度，隨著溫度提高越靠近距離溫度，

分子磁極就越鬆動，白話一點講就是溫度越高，磁鐵的磁性越容易受外界磁場同化，
在磁場方向不斷變化的馬達裡，就代表磁鐵的極性容易越來越錯亂，
馬達磁鐵的磁性慢慢消退。

一般的老式家電用的多半是AC感應馬達（19世紀天才特斯拉的發明），
裡面是使用線圈與電流產生的電磁力，取代磁鐵的磁場，
所以一般的老家電不會遇到退磁的問題。
但是使用永磁同步馬達的會，而且馬達負載越重溫度越高，退磁的情況越容易出現，
尤其特斯拉用的是永磁轉子，而轉子是最難冷卻的，也就更容易遇到這個問題，
所以特斯拉也集中了大量的專利在永磁轉子冷卻上。
不過退磁的問題也只能減緩而無法徹底解決，
尤其是電動車馬達先天就比家電馬達更容易出現短時間高負載升溫的情況，
所以使用永磁電機遇到退磁的問題也會更嚴重。

如果買電動車回去就是當個三寶，起步非常平緩，時速不超過80公里，
那電池、IGBT和永磁馬達過熱導致衰減的問題當然會變少，
不過要這樣開電動車，還不如去開摳普拉斯......


: 情況... 照此邏輯，難不成這年頭只能買"純油"車了. 只要有電的(包括hybrid)都不能
: 碰囉

一般來說，冷氣的變頻器保固通常會比馬達少三年，
然後市面上似乎還沒有家電狗敢用上永磁同步馬達。

--
亂餵流浪狗的人其實和渣男沒什麼兩樣
一個是讓狗以為自己是有主人的狗，一個是讓人以為感情有了歸宿
但都只是做半套不想完全負責而已

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※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 42.72.171.223 (臺灣)
※ 作者: ewings 2023-02-12 20:24:13
※ 文章代碼(AID): #1ZwDfqaQ (car)
※ 文章網址: https://www.ptt.cc/bbs/car/M.1676204660.A.91A.html
※ 同主題文章:
　 02-11 17:49 Lumia1320. ■ [電車] 電動車有沒有辦法開20年呢？
● 02-12 20:24 ewings. ■ Re: [電車] 電動車有沒有辦法開20年呢？
推 DRnebula    : 特黑副教準備上線1F 02/12 20:30
推 Windcws9Z   : 開特斯拉沒這問題..（疑2F 02/12 20:32
推 EGVT        : 特斯拉是用第三代半導體SiC取代IGBT3F 02/12 20:34
SiC MOSFET的效率比IGBT差，而且壽命不見得比較長。
SiC元件的優點是比矽元件還能承受較高的功率，
現在不做SiC IGBT是因為還做不出來......

推 noChance    : 專業推4F 02/12 20:34
推 b0d         : 長知識了，專業，推！5F 02/12 20:38
推 Windcws9Z   : 第三代半導體SiC更晚出現6F 02/12 20:44
→ Windcws9Z   : 壽命還不知道能不能超過20年呢
而且特斯拉用SiC MOSFET的目的是為了直上800V，藉此縮小馬達體積與冷卻需求。
但是SiC MOSFET上800V壽命還能剩多少，就還要先叉腰等等看才知道。
推 Richie1105  : 專業推，有些人可能聽不進去8F 02/12 21:07
推 SALEENS7LM  : 推，超詳細9F 02/12 21:14
推 basterds    : 很多都龜速在開你放心，我開高速都是在超車特斯拉10F 02/12 21:25
推 hedgehogs   : 推11F 02/12 21:26
推 kazami      : 太專業了 只能推～12F 02/12 22:03
推 KayRoe      : 有講等於沒講 還是要有資料數據比較好討論品質13F 02/12 22:06
推 c8864c      : PTT 果然臥虎藏龍，推14F 02/12 22:06
推 conbanwa    : U文15F 02/12 22:19
推 chandler0227: 與其硬要比較電動車和油車壽命，不如說是因為模擬16F 02/12 22:38
→ chandler0227: 分析、等效加速試驗等技術進步，現在工程師可以做
→ chandler0227: 到更準確的產品壽命預估。站在車廠角度，只要設計
→ chandler0227: 能恰好滿足設定的目標壽命即可，超過太多那叫過度
→ chandler0227: 設計反而浪費成本。而即便是車輛的重保件，也不會
→ Anderson0819 …
推 Anderson0819: 所以二手特斯拉不能買21F 02/12 22:39
→ chandler0227: 有車廠把目標壽命訂到100萬公里那麼誇張22F 02/12 22:39
→ bilibala    : 家電有用上永磁馬達啊！DC 無刷馬達就是了。23F 02/12 22:42
→ bilibala    : 精確一點說法是家電早就有說用上永久磁鐵。

永磁同步馬達是轉子是磁鐵，一般DC馬達是定子是磁鐵，
換個地方擺磁鐵，磁鐵受到的熱負荷就不一樣。

→ bilibala    : 至於家電為什麼不用 PMSM，那是因為不需要那樣的輸25F 02/12 22:47
→ bilibala    : 出扭力跟轉換效率，單純 DC 無刷就夠了。
推 acchang     : 結論就是電車買新車不買二手車對吧27F 02/12 22:53
推 nemohuang   : 想聽結論但馬斯克不可能沒想到你說的問題28F 02/12 22:58
有想到不代表現在有好的解決方案，早買白老鼠，
不然祖伯克的FB衛星也不會馬斯克炸掉，
炸掉就算了，等練功練完後馬斯克自己射星鏈上去，
祖伯克連再射上去的機會也消失了。
→ bilibala    : 沒有DC定子是永久磁鐵，AC轉子是永久磁鐵這種規定啦29F 02/12 23:06

沒這規定，但是同步馬達的磁場是由轉子產生，所以永磁馬達就會把磁鐵放在轉子。
而DC直流馬達把磁鐵放在轉子是在自找麻煩，
低效且設計複雜。

→ bilibala    : Brushless DC Motor 定子也可以是永久磁鐵30F 02/12 23:07
→ bilibala    :                    轉子
→ bilibala    : 然後退磁溫度問題，至少要 150 度甚至幾百度，我還
你講的只是短時間內就看得到的衰減，
但是退磁是長時間的過程。
如果是居禮溫度低的氧化鐵磁鐵，3到5年就能出現明顯的衰減。

如果溫度高到短時間就看到衰減，那差不多和油車的縮缸一樣，
但是應該沒人幻想油車不過熱馬力就永不衰減一樣。

→ bilibala    : 沒有電車，不知道馬達溫度會到多少，如果馬達溫度不33F 02/12 23:13
→ bilibala    : 會到退磁溫度，其實不用擔心。現在也有廠商不用永久
→ bilibala    : 磁鐵，BMW 就不使用永久磁鐵，所以沒有這問題。

就不要用永磁同步馬達阿........


一般做永磁同步馬達轉子的廠商，在一般工況下給的保固是20年，
但是電動車的工況通常不是廠商20年保固範圍內的那種工況。
→ bilibala    : 對嘛，就沒這種規定啊！至於複雜是複雜在哪啦？大家36F 02/12 23:15
→ bilibala    : 電腦內的散熱風扇就是一種永久磁鐵轉子做在外面的馬
→ bilibala    : 達啊！不做在裡面應該是轉子體積問題。
不然你以為為什麼電腦風扇只敢給一年的保固？？？

而且記得看清楚，我講的是家電不敢用永磁“同步馬達”......
推 kkreve      : SiC MOSFET的效率比IGBT差？？39F 02/12 23:27
講的當然是電動車工況下的比較阿。
而且在低功率時，SiC的效率也沒比矽高，哪個效率高還要看是在哪個負載條件下。

推 creart      : 電腦風扇的壽命限制不是馬達，通常是軸承40F 02/12 23:42
所以這就是磁鐵裝在DC馬達轉子上造成的問題之一。
Q:為什麼軸承那麼容易掛掉？
A:因為裝在轉子上的兩塊磁鐵磁力和重量有公差時，轉子受的力就不平衡，
高速轉動時對軸承造成很大的負荷。
尺寸和重量公差容易克服，磁力有公差，用銼刀再怎麼磨也修不回來。

→ bilibala    : 我上面有說了，家電用不到永磁同步馬達啊！殺雞幹嘛41F 02/12 23:48
→ bilibala    : 用牛刀？
你知不知道有種東西叫吸塵器？？
這玩意兒不就需要大扭力高負載？？
戴森就是靠著他家的馬達有極高的輸出率，才敢賣那麼貴。

噓 TZephyr     : 實務上馬達退磁跟居禮溫度不是同一件事，磁石操作43F 02/13 00:04
→ TZephyr     : 點過BH曲線的膝點也會導致退磁，你講的居禮溫度是
→ TZephyr     : 超級嚴苛的情況，不可混在一起講
這麼厲害的你，應該可以把高等微積分用國中生聽得懂的方式解釋完吧。
我很遜，即使知道磁化曲線，只能用大家聽的懂的東西來類比，沒辦法像你一樣賣弄知識
※ 編輯: ewings (42.72.171.223 臺灣), 02/13/2023 00:09:29
→ bilibala    : dyson 上面用的是 DC 馬達，轉子就是永久磁鐵喔！你46F 02/13 00:13
你必要不要看一下戴森的價格？？
你以為他們使用與一般DC馬達相反的配置不用付出工程與價格的代價？？
推 iMANIA      : 推47F 02/13 00:13
→ bilibala    : 現在是要打臉你自己嘛？另外 Dyson 強調的是高轉速48F 02/13 00:13
→ bilibala    : 而不是高扭力喔！
你要不要去找一下他的扭力-功率曲線？
別自己想當然而以為轉速極限高低轉扭力就低。

→ bilibala    : dyson 另一個強調的重點是不使用集塵袋，而是透過氣50F 02/13 00:17
→ bilibala    : 旋分離灰塵跟空氣，吸力可以持續。單看吸力數值的話
→ bilibala    : dyson 會輸其他家用吸塵器。
→ bilibala    : 同步馬達，同步指的是交流馬達，其實無刷直流馬達跟
→ bilibala    : 同步馬達，實體上長得很像的  ，都是線圈定子加上永
→ bilibala    : 久磁鐵轉子。
噓 TZephyr     : 我只是提醒你不要把錯誤的東西湊在一起誤導大家，56F 02/13 00:23
→ TZephyr     : 也沒說你說的都是全錯，只是對資訊的解讀有誤解而
→ TZephyr     : 已。然後再順便告訴你一個資訊，居禮溫度低的鐵氧
→ TZephyr     : 體磁鐵其實抗退磁能力很強，因為它的Hcj比釹鐵硼高
講別人聽不懂，那和沒講有什麼兩樣？
而且BH曲線是會受溫度影響的，
溫度也是影響材料退磁率的重要因素，
不然你以為車廠拼命在搞馬達冷卻是吃飽太閒阿？
※ 編輯: ewings (42.72.171.223 臺灣), 02/13/2023 00:33:13
→ bilibala    : 然後(電腦)風扇為什麼軸承才是問題，因為除了軸承以60F 02/13 00:29
→ bilibala    : 外的東西，都不會達到高溫，基本上不會壞，軸承是唯
→ bilibala    : 一會磨耗的東西，所以壽命是看軸承決定。那麼一點錢
→ bilibala    : 的東西，品質就在那裏，要讓他壽命很長當然也行。
→ bilibala    : dyson 我買了三台，DC22, V8, V15，不過我還真不知
→ bilibala    : 到他的扭力曲線長怎樣，你有資訊歡迎貼出來讓大家學
→ bilibala    : 習，我能確定的是它有十幾萬轉，但扭力我沒看過說明
→ bilibala    : 我再補一句：如果 dyson 研發馬達投注很多心力，為
→ bilibala    : 什麼汽車廠商不會也投注很多心力？你認為的問題有可
→ bilibala    : 能發生，但我相信廠商老早就想過了，一般人正常使用
→ bilibala    : 下，應該是不需要擔心永久磁鐵退磁問題，目前要擔心
→ bilibala    : 還是只有充電跟電池衰退問題啦！
→ chungj      : 帥喔 教授出來review研究生了72F 02/13 01:04
推 torosome    : 但dyson 就真的是dc啊73F 02/13 01:26
推 WellyT      : 好專業，強！74F 02/13 01:28

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