PEEK 在行业领域的应用

释放潜能:用高性能PEEK聚合物齿轮提高电动自行车性能

近年来,全球对电动两轮车的需求显著增长,例如:根据世界经济论坛的数据,2020年美国对电动两轮车的需求增长了145%,这是因为人们日益关注环境的可持续性并要求降低碳排放。随着电池技术的进步,电动两轮车已然成为一种实用、高效的交通工具,为更多人提供了更灵活的出行方式,尤其是在交通拥堵的城市。此外,世界各国政府纷纷出台激励措施和补贴政策,以促进电动汽车(包括两轮车)的使用,从而进一步推动了电动汽车市场的发展。

出行变革:电动两轮车闪亮登场

这些市场趋势推动了一系列电动车辆的发展,包括电动滑板车、电动摩托车和电动自行车。

图1:数据来源:全球市场洞察——电动两轮车市场报告(2022年至2030年)
图1:数据来源:全球市场洞察——电动两轮车市场报告(2022年至2030年)

更轻便、更安静、更强劲

电动自行车是电动两轮车领域最大的细分市场,对于电动自行车工程师来说,电动自行车的设计需要考虑多重因素,特别是电驱动单元。这些关键因素包括:

  • 平衡电机的性能和效率与驱动系统的重量和成本
  • 优化电机的动力传输性能和响应速度,以确保平稳自然的骑行体验。
  • 保障驱动系统的安全性和可靠性,确保其能够承受频繁使用的压力并符合安全标准。
  • 确保电驱动单元轻松集成至不同的自行车设计中,从而兼容市场上的各种电动自行车。
  • 确保部件使用总成本具有竞争力,以实现整体价值。

威格斯全球战略技术经理Joseph Elmquist在谈及市场对电驱动日益增长的需求时指出:“电动自行车驱动单元的规范制定机构和集成商已经迅速将聚合物齿轮应用到大批量、低价格的产品系列,从而显著降低制造商成本;同时由于这些聚合物比金属更轻、噪音更小、更符合相关法规,从而为消费者带来更精致的骑行体验。然而,市场对于提升高性能电动自行车(速度更快)和电动货运自行车(载重量更大)等自行车的功率的需求不断增长,因此需要在保持精致骑行的同时提高齿轮的耐久性。

 

图:货运自行车在城市里已经成为一种流行的交通工具(图片来源:iStock)
图:货运自行车在城市里已经成为一种流行的交通工具(图片来源:iStock)

选择之一是高端金属齿轮。然而,更高端的金属齿轮虽然可以承受更高负载,但消费者会感觉没那么精致,并且OEM厂商的成本也更高。因此,PEEK等性能更出色的聚合物为应对主要的市场趋势提供了可行的解决方案。”

VICTREX HPG™齿轮解决方案为电驱动设计师带来的典型优势包括:

图:VICTREX HPG™ PEEK聚合物斜齿轮 ©Victrex
图:VICTREX HPG™ PEEK聚合物斜齿轮 ©Victrex
  • 优化声学性能,同时提高功率输出。
  • 缩小驱动单元尺寸,同时提高耐温性和耐磨性。
  • 提高骑行质量:在保持驱动单元稳定性的同时,让齿轮运行更平滑。
  • 降低总使用成本。

点击此处,了解关于PEEK电动自行车齿轮的更多信息。

威格斯电动汽车全球战略营销经理Doug Thompson介绍了威格斯在电驱动市场的作为及其提供的相关支持:“直到最近几年,威格斯一直在与电驱动单元制造商合作,重点关注探险和山地自行车等要求轻量化和精致骑行体验的细分市场。目前,这些需求已不仅仅局限于电动自行车爱好者,而是扩展到包括通勤者和家庭在内的更多主流细分市场。”

从产品到动力源:以实力创造更高价值

多年来,威格斯一直处于高性能聚合物齿轮设计的前沿,为我们的客户提供大力支持,确保他们的竞争优势,同时缩短其产品的上市时间。全球的电驱动产品生产商都非常重视我们的全球业务网络,以及我们强大的能力,从而为他们的产品从概念到发布的整个开发过程提供支持。

 

  • 设计和分析——超过40年的PEEK高性能齿轮设计经验
  • 原型制作——通过一站式原型制作服务缩短验证时间。
  • 测试——现场齿轮测试设备。
  • 模具制作——现场模具车间,以加快产品开发速度。
  • 质量体系和质量检验——已通过最高质量管理体系标准认证,如ISO 9001:2015标准、GADSL List 02/2017标准;通过IATF 16949标准认证。
  • 制造——通过现场注塑成型,实现高性能聚合物齿轮的大批量生产。
图:全方位齿轮创新——威格斯从产品概念到批量生产的全方位解决方案
图:全方位齿轮创新——威格斯从产品概念到批量生产的全方位解决方案

释放全部潜能:通过早期项目合作,最大限度提高系统优势

威格斯齿轮全球项目经理Ralf Weidig指出,早期参与客户项目有诸多益处:“通过早期项目合作,可以最大限度发挥VICTREX HPG™ PEEK聚合物齿轮的优势。在新开发项目的启动阶段,降低系统复杂性、重量和成本,同时提高效率和NVH性能的可能性最大。在我们参与的多个项目中,如果客户能尽早与我们合作,系统优势可能会更显著。我们可以提供齿轮设计和产品技术方面的专业技术知识。通过这种合作,我们能够改进齿轮设计,从而实现最佳的电驱动系统性能。为此,我们在全球范围内提供从设计、原型制作到全球化生产的完整解决方案,我们称之为‘全方位齿轮创新’。”

应对挑战,蓬勃发展:保障供应链安全,坚持可持续发展立场

在灵活多变的全球化市场,我们意识到了客户对供应安全的需求,并为电动汽车客户提供成熟的服务能力:

毕竟,我们对可持续发展的重要性有充分的认知。这也是威格斯战略的核心组成部分。我们对ESG的承诺体现在我们的企业计划和行业认证中:

了解有关我们的完全可回收VICTREX™ PEEK聚合物可持续发展议程以及双管齐下——为可持续出行的更多信息。

 

欢迎联系我们,一同探讨您的电驱动单元需求,了解威格斯如何为您的创新提供支持

关于作者

Doug Thompson于2022年加入威格斯,现任汽车事业部全球战略营销经理。他在化工行业拥有30多年的商务经验,主要涉及汽车、航空航天和工业领域。他曾任职于亨斯迈(Huntsman)、卡博特(Cabot)和昕特玛(Synthomer)等多家国际企业。Doug拥有英国特许营销协会颁发的市场营销研究生文凭和诺丁汉特伦特大学颁发的市场营销管理硕士学位。(LinkedIn个人资料)

Joseph Elmquist于2013年加入Kleiss齿轮公司,担任首席设计工程师以及热塑性塑料和热塑性复合材料齿轮新品开发技术负责人。2015年,威格斯收购了Kleiss,他继续领导热塑性塑料动力总成齿轮应用的技术开发工作,最终于2017年成功推出首款用于汽车动力总成内动力传输的VICTREX PEEK齿轮。Joseph拥有威斯康星大学麦迪逊分校颁发的工程力学学士学位和机械工程学硕士学位,主修非线性动态机械系统。(LinkedIn个人资料)

Susanne Sauer自2012年以来便加入了威格斯。她在聚合物行业的跨国企业拥有30多年的市场营销和传播经验。在威格斯,她是汽车事业部的市场传播经理。(LinkedIn个人资料)

Ralf Weidig于1995年加入威格斯,负责公司的全球齿轮项目,并专注于汽车行业。他毕业于斯图加特工业大学机械工程师专业,主修塑料工程,随后加入采埃孚担任非金属材料团队负责人。他在威格斯担任过多个技术和商务职位,包括威格斯复合材料业务的开发。自2014年以来,他一直领导公司全球齿轮业务的发展,包括在2015年收购美国齿轮制造商Kleiss。(LinkedIn个人资料)

 

关于作者

Doug Thompson, Joseph Elmquist, Susanne Sauer and Ralf Weidig
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