隨著全球汽車產(chǎn)業(yè)加速向電動化轉(zhuǎn)型，核心零部件的技術(shù)邊界正在被重新定義。作為的滾動軸承制造商，德國舍弗勒集團(tuán)（Schaeffler）近期展示了其在電動汽車領(lǐng)域的Zui新技術(shù)布局，重點(diǎn)推出了面向電池供電電動車（BEV）的“e-Bearing Family”（電動軸承家族）產(chǎn)品線。這一舉措不僅標(biāo)志著軸承從傳統(tǒng)機(jī)械支撐元件向電氣系統(tǒng)關(guān)鍵組件的角色轉(zhuǎn)變，也揭示了行業(yè)在應(yīng)對高壓電蝕、電磁干擾等新型挑戰(zhàn)時(shí)的技術(shù)演進(jìn)方向。

突破絕緣瓶頸：VoltShield-P Ultra與分流技術(shù)

在工業(yè)機(jī)械領(lǐng)域，針對高電壓環(huán)境的電機(jī)支撐軸承及電蝕防護(hù)措施早已普及。然而，在汽車車軸應(yīng)用中，由于成本與結(jié)構(gòu)的限制，部分非關(guān)鍵部位仍沿用未做特殊電蝕防護(hù)的軸承。隨著電動汽車高壓平臺（如800V架構(gòu)）的廣泛應(yīng)用，電流通過軸承引發(fā)的風(fēng)險(xiǎn)顯著上升，成為行業(yè)亟待解決的痛點(diǎn)。

軸承電蝕現(xiàn)象主要源于電流流經(jīng)外圈、滾珠至內(nèi)圈的路徑，導(dǎo)致滾動面出現(xiàn)損傷或波紋狀磨損。電機(jī)內(nèi)部的異常電流主要分為兩類：一是轉(zhuǎn)子與定子間流動的循環(huán)電流；二是單元內(nèi)積聚電荷瞬間釋放的放電電流。傳統(tǒng)上，針對循環(huán)電流多采用含陶瓷球的“混合軸承”進(jìn)行絕緣處理，但其高昂的成本限制了大規(guī)模應(yīng)用。

為此，舍弗勒開發(fā)了采用樹脂模塑技術(shù)的外圈絕緣產(chǎn)品“VoltShield-P Ultra”。該產(chǎn)品通過在外圈施加絕緣層，有效阻斷電流路徑，解決了傳統(tǒng)混合軸承成本過高的問題。與此同時(shí)，針對放電電流，業(yè)界通常采用碳棒或碳刷將電流導(dǎo)出至外部，但這往往導(dǎo)致結(jié)構(gòu)復(fù)雜化及設(shè)計(jì)受限。舍弗勒則推出了創(chuàng)新的“分流軸承”（Shunt Bearing）——VoltPath。

VoltPath軸承在內(nèi)部集成了分流環(huán)機(jī)構(gòu)，能夠引導(dǎo)從外圈外殼流入的電流繞過滾珠，直接通過專用路徑導(dǎo)出。該結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)緊湊，僅需軸向5毫米空間即可安裝，并與軸承一體化成型。這種設(shè)計(jì)不僅能在軸發(fā)生撓曲、錐度變化或承受彎曲力矩時(shí)Zui小化磨損風(fēng)險(xiǎn)，還通過集成化設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了小型化、輕量化及成本降低。

測試數(shù)據(jù)顯示，VoltPath軸承在單元內(nèi)的阻抗極低，表明電流始終被引導(dǎo)至分流路徑而非穿過軸承內(nèi)部。若電流在單元內(nèi)積聚，將成為噪聲源，引發(fā)駕駛輔助系統(tǒng)（ADAS）傳感器誤動作或收音機(jī)干擾。VoltPath在防止電蝕的同時(shí)，顯著降低了電氣噪聲，為逆變器控制設(shè)計(jì)及整車電磁兼容（EMC）優(yōu)化提供了高效解決方案。

結(jié)構(gòu)創(chuàng)新：TRU技術(shù)提升傳動效率

除了電氣防護(hù)，舍弗勒還展示了其獨(dú)有的“圓錐滾子單元”（Tapered Roller Unit, TRU）技術(shù)。與傳統(tǒng)圓錐滾子軸承不同，TRU并非單純依靠機(jī)械結(jié)構(gòu)的差異來提供優(yōu)勢，而是通過獨(dú)特的內(nèi)部設(shè)計(jì)解決效率問題。

常規(guī)圓錐滾子軸承通常采用內(nèi)外圈分離結(jié)構(gòu)，需從左右兩側(cè)施加預(yù)緊力以固定軸位。雖然這種結(jié)構(gòu)能承受高負(fù)荷并節(jié)省徑向空間，但預(yù)緊力帶來的摩擦增加會降低傳動效率。舍弗勒的TRU技術(shù)在保持架內(nèi)外側(cè)均設(shè)置了肋條，無需施加預(yù)緊力即可防止內(nèi)外圈分離。這一創(chuàng)新設(shè)計(jì)在略微增加軸向?qū)挾鹊耐瑫r(shí)，實(shí)現(xiàn)了徑向空間的緊湊化，并顯著降低了摩擦力矩，提升了整體效率。

盡管TRU技術(shù)的應(yīng)用場景相對特定，但其提供的多樣化技術(shù)選項(xiàng)為車企在空間受限且對效率要求極高的部位提供了新的設(shè)計(jì)自由度。舍弗勒通過VoltShield-P Ultra、VoltPath及TRU等系列產(chǎn)品，展現(xiàn)了其在應(yīng)對電動化時(shí)代復(fù)雜工況下的綜合技術(shù)實(shí)力。

隨著電動汽車技術(shù)的深入發(fā)展，軸承已不再僅僅是機(jī)械支撐件，而是承擔(dān)著電氣隔離、噪聲抑制及高效傳動等多重功能的關(guān)鍵系統(tǒng)部件。舍弗勒此次發(fā)布的技術(shù)方案，精準(zhǔn)回應(yīng)了行業(yè)在電蝕防護(hù)、EMC優(yōu)化及能效提升方面的核心需求，為下一代電動汽車的動力系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供了重要的技術(shù)參考。