輪轂西瑪電機(jī)or雙西瑪電機(jī)配件電機(jī)雙變速器?未來(lái)誰(shuí)執(zhí)牛耳

時(shí)間：2019-11-30 12:01

　未來(lái)的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)采用哪種方式?這是很多人關(guān)心的問(wèn)題，汽車界人士的答案分成二大陣營(yíng)。有人說(shuō)輪轂電機(jī)代表了未來(lái)的發(fā)展方向，這項(xiàng)突破性技術(shù)誕生已有相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間，然而，一直沒(méi)有量產(chǎn)車型上市;有人說(shuō)雙電機(jī)雙變速器在未來(lái)十年之內(nèi)是主流動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。這項(xiàng)技術(shù)是對(duì)現(xiàn)有的傳統(tǒng)技術(shù)重新認(rèn)識(shí)，加以改進(jìn)使用，已有多家整車企業(yè)采用了這套動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。

　　輪轂電機(jī)與雙電機(jī)雙變速器在未來(lái)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)競(jìng)爭(zhēng)中，誰(shuí)能執(zhí)牛耳?

　　未來(lái)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)誰(shuí)執(zhí)牛耳?

　　-輪轂電機(jī)的優(yōu)勢(shì)與短板均突出

　　動(dòng)力傳輸路徑越短，使用效率越高，這是汽車專家的共識(shí)，輪轂電機(jī)的優(yōu)勢(shì)恰恰體現(xiàn)在這個(gè)方面。英國(guó)Protean公司亞太區(qū)負(fù)責(zé)人徐東說(shuō)：“輪轂電機(jī)集成了驅(qū)動(dòng)、傳動(dòng)和制動(dòng)裝置在狹小的空間內(nèi)，結(jié)構(gòu)非常緊湊。動(dòng)力直接作用于車輪上，省略了離合器、變速器、傳動(dòng)軸、差速器、分動(dòng)器等傳動(dòng)部件，動(dòng)力使用效率大大提高。”

　　目前，傳統(tǒng)汽車無(wú)法實(shí)現(xiàn)零半徑轉(zhuǎn)向和橫向行駛，輪轂電機(jī)卻能做到，使得泊車操作更加簡(jiǎn)單，節(jié)約城市停車空間。一位業(yè)內(nèi)人士說(shuō)：“大規(guī)模采用輪轂電機(jī)后，駕照考試中的側(cè)方位停車或許會(huì)取消。”

　　輪轂電機(jī)的優(yōu)勢(shì)很明顯，短板也很突出。精進(jìn)電動(dòng)CTO蔡蔚說(shuō)：“傳統(tǒng)汽車的輪轂與懸架之間隔著彈簧，輪轂電機(jī)與車輪集成在一起，增加簧下質(zhì)量，影響車輛的操控性能，尤其是彎道的穩(wěn)定性很差。”

　　輪轂電機(jī)與路面的距離較近，并且處于高速運(yùn)轉(zhuǎn)之中，密封要求非常高。北京航空航天大學(xué)教授徐向陽(yáng)說(shuō)：“南方雨水比較多，即使行走在城市道路上，輪轂電機(jī)也要經(jīng)常涉水。靜態(tài)的密封難度較低，高速運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)密封較困難。”

　　傳統(tǒng)汽車通過(guò)輪胎和彈簧兩套減震系統(tǒng)增強(qiáng)車輛的舒適性，輪轂電機(jī)僅靠輪胎減震，帶來(lái)可靠性問(wèn)題。蔡蔚說(shuō)：“輪胎的減震能力有限，遇到坑洼不平的道路，輪轂電機(jī)與輪壁容易產(chǎn)生硬碰撞，降低輪轂電機(jī)的可靠性。”

　　高速運(yùn)轉(zhuǎn)的零部件離不開(kāi)潤(rùn)滑油降低摩擦阻力，輪轂電機(jī)非常緊湊，潤(rùn)滑油的添加及零部件之間的潤(rùn)滑存在一定困難。徐向陽(yáng)說(shuō)：“高速運(yùn)轉(zhuǎn)的零部件會(huì)消耗更多的潤(rùn)滑油，輪轂電機(jī)的空隙非常小，難有儲(chǔ)存潤(rùn)滑油的空間。”

　　電機(jī)的特點(diǎn)是高轉(zhuǎn)速低扭矩，輪轂電機(jī)省去了變速器等裝置，依靠電機(jī)控制器調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，這使得輪轂電機(jī)使用范圍變窄，在商用車、專用車上難以使用。即使在乘用車上使用，爬坡性能也不佳。

　　在今年北京車展上，記者就這些問(wèn)題詢問(wèn)亞太股份相關(guān)人員，他們只告訴記者，亞太股份輪轂電機(jī)采用水冷系統(tǒng)，解決了散熱問(wèn)題，其他問(wèn)題沒(méi)有回答記者。

　　亞太股份已設(shè)立輪轂電機(jī)事業(yè)部，準(zhǔn)備大力推進(jìn)研發(fā)和量產(chǎn)工作。記者也獲知，英國(guó)Protean與國(guó)內(nèi)一家企業(yè)合作準(zhǔn)備在天津建設(shè)輪轂電機(jī)工廠，記者在天津看到施工場(chǎng)地已搭起了圍欄。

　　-雙電機(jī)雙變速器仍是主流

　　前不久，南京越博動(dòng)力系統(tǒng)股份有限公司與東風(fēng)特汽、廈門金旅、中通客車、長(zhǎng)安客車、南京金龍等企業(yè)簽訂長(zhǎng)期戰(zhàn)略合作協(xié)議，他們計(jì)劃裝配3~4萬(wàn)套雙電機(jī)雙變速器在新能源汽車上。在此之前，南京越博已給純電動(dòng)商用車配套了近萬(wàn)套動(dòng)力總成產(chǎn)品。這些企業(yè)看中了雙電機(jī)雙變速器什么優(yōu)勢(shì)呢?

　　電機(jī)能夠瞬間啟動(dòng)并短時(shí)間內(nèi)進(jìn)入高速運(yùn)轉(zhuǎn)，幾乎不受高溫與嚴(yán)寒天氣影響，電機(jī)驅(qū)動(dòng)也被認(rèn)為是未來(lái)的發(fā)展方向。然而，電機(jī)驅(qū)動(dòng)也有短板。南京越博董事長(zhǎng)李占江說(shuō)：“電機(jī)的高效工作區(qū)比較窄，電機(jī)與變速器結(jié)合就是通過(guò)齒輪速比變化反復(fù)利用電機(jī)的高效工作區(qū)。電機(jī)在高效工作區(qū)才能發(fā)揮最大效能并消耗最少的能量。”

　　電機(jī)+變速器的優(yōu)勢(shì)被大家廣泛認(rèn)識(shí)并接受，并成為主流驅(qū)動(dòng)方式。李占江說(shuō)：“目前，不少企業(yè)采用單電機(jī)單變速器的方式，仍然存在效率低、功耗高等劣勢(shì)，從而制約了新能源電動(dòng)汽車的應(yīng)用和推廣。”

　　新能源汽車空載與滿員乘坐時(shí)的重量相差較大，電動(dòng)客車體現(xiàn)得更加明顯，這使得單電機(jī)單變速器需要適應(yīng)的工況范圍比較寬。為了滿足行駛需求，在新能源汽車上往往配套大電機(jī)，大電機(jī)的體積比較大，重量也大幅度增加。李占江說(shuō)：“最重要的是電機(jī)為了適應(yīng)較寬的工況范圍，經(jīng)常不是處于高效工作狀態(tài)，必然消耗更多的電池能量。”

　　雙電機(jī)雙變速器采用兩套不同性能的電機(jī)，一個(gè)高效區(qū)在低速，一個(gè)高效區(qū)在高速，每個(gè)電機(jī)同時(shí)有兩個(gè)擋位，隨著載荷或者車速變化，兩臺(tái)電機(jī)的工作狀態(tài)靈活調(diào)整，保證電機(jī)盡可能工作在高效區(qū)間。李占江說(shuō)：“電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)始終處于高效區(qū)，可以節(jié)省電池能量，提高續(xù)駛里程。”

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　　據(jù)李占江介紹，目前市場(chǎng)上主流的10米以上通勤客車直驅(qū)系統(tǒng)1公里大約耗費(fèi)1度電，南京越博的雙電機(jī)雙變速器系統(tǒng)不超過(guò)0.8度電，在同等電池容量的情況下，將電池續(xù)駛能力提升20%以上。

　　雙電機(jī)雙變速器系統(tǒng)采用兩個(gè)電機(jī)，電機(jī)總重量卻下降了40%，李占江說(shuō)：“雙電機(jī)雙變速器系統(tǒng)可以靈活調(diào)整工作狀態(tài)，不需要大電機(jī)，兩臺(tái)小電機(jī)就能滿足要求。”

　　“雙電機(jī)雙變速器動(dòng)力總成系統(tǒng)還有一個(gè)優(yōu)勢(shì)。”李占江說(shuō)，“目前除了CVT之外，其他都會(huì)出現(xiàn)幾十毫秒的動(dòng)力中斷，動(dòng)力輸出不平順會(huì)導(dǎo)致操控性能不佳，尤其對(duì)于越野SUV，動(dòng)力中斷是一個(gè)比較嚴(yán)重的問(wèn)題。雙電機(jī)雙變速器沒(méi)有采用CVT，但是兩套系統(tǒng)靈活調(diào)整工作狀態(tài)，可以消除動(dòng)力中斷的現(xiàn)象。”

　　記者參觀了南京越博的DET產(chǎn)品，最大功率為240kW，能實(shí)現(xiàn)0~4200N·m的連續(xù)變化，保障動(dòng)力不中斷。電機(jī)與變速器集成在一起，并不是想象中的龐然大物。

　　電機(jī)+變速器驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)也有短板。蔡蔚說(shuō)：“制動(dòng)能量回收是新能源汽車的重要技術(shù)之一，電機(jī)+變速器驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的制動(dòng)能量回收效果并不理想。”

　　-兩種方式都有擁躉

　　輪轂電機(jī)的優(yōu)勢(shì)吸引著眾多企業(yè)投身其中，目前，世界上比較知名的輪轂電機(jī)企業(yè)有英國(guó)的Protean電機(jī)公司、加拿大的TM4公司、著名的輪胎生產(chǎn)商米其林公司和日本的普利司通公司，他們的輪轂電機(jī)都曾有過(guò)亮相。

　　2008年巴黎車展，概念版四輪驅(qū)動(dòng)跑車“Ventu-ri Volage”亮相，該跑車使用了米其林的“主動(dòng)輪”技術(shù);2010年廣州車展，廣汽集團(tuán)展出了基于阿爾法羅密歐166底盤打造的傳祺純電動(dòng)汽車，該車兩個(gè)后輪采用輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng);2011年上海車展，奇瑞汽車展示了336V輪轂電機(jī)的瑞麒XI-EV純電動(dòng)汽車;2013年，福特汽車展示了一款以福特嘉年華為基礎(chǔ)開(kāi)發(fā)的e-WheelDrive輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)汽車。

　　在今年的北京車展上，北汽集團(tuán)新技術(shù)研究院副院長(zhǎng)榮輝對(duì)記者說(shuō)：“如果時(shí)間足夠的話，我們要把這四輛無(wú)人駕駛汽車都換成輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)。輪轂電機(jī)一定是未來(lái)的發(fā)展方向。”

　　清華大學(xué)教授連小珉認(rèn)為，簧下質(zhì)量對(duì)整車性能的影響確實(shí)存在，隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，電動(dòng)汽車將逐步輕量化，輪轂電機(jī)技術(shù)也將不斷進(jìn)步。只要簧上和簧下質(zhì)量保持適當(dāng)?shù)谋壤瑢?duì)整車性能就不會(huì)有太大影響。

　　輪轂電機(jī)技術(shù)誕生已有相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間，直到今天仍然停留在概念車階段，還沒(méi)有一家企業(yè)大規(guī)模量產(chǎn)，記者也沒(méi)有聽(tīng)說(shuō)哪家整車企業(yè)有具體的量產(chǎn)時(shí)間表。徐向陽(yáng)說(shuō)：“未來(lái)10年之內(nèi)，電機(jī)+變速器仍然是主流的驅(qū)動(dòng)方式。”

　　記者也了解到，世界著名的零部件企業(yè)博世公司已認(rèn)識(shí)到雙電機(jī)雙變速器驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)，正在加緊研發(fā)這套系統(tǒng)。

　　輪轂電機(jī)與雙電機(jī)雙變速器，一個(gè)被看作具有突破性的技術(shù)，另一個(gè)是對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的再認(rèn)識(shí)和改進(jìn)，在未來(lái)的驅(qū)動(dòng)方式競(jìng)爭(zhēng)中，誰(shuí)能執(zhí)牛耳?時(shí)間會(huì)告訴我們答案。

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