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轮毂电机已到产业化前夜?

2018-02-09 06:38:27 封华 中国汽车报

轮毂电机

“轮毂驱动最大的好处是节能,这一方式与集中式驱动相比较,大约可节能15%左右;第二个好处是,便于布置低地板公交车、摆渡车等车型,假如没有轮边驱动或轮毂驱动系统空出的地方,低地板车型是很难实现的;第三,轮毂驱动对于整车的轻量化贡献巨大,它可使车身重量至少减轻15%左右;此外它还有可靠性强的优势,同时还更加有利于未来智能驱动、智能驾驶技术的实现。我想随着电机和控制技术的大规模使用,加上省掉变速器等中间零部件,它的成本应该会进一步下降。”2018中国电动汽车百人会论坛上,在谈到轮毂电机发展现状时,中国工程院院士、北京理工大学机械与车辆学院教授孙逢春向记者如是介绍。论坛期间,湖北泰特机电有限公司(以下简称“泰特”)总裁何君正也接受了记者的采访。在他看来,轮毂电机作为一种终极解决方案,现在已经走到产业化前夜。

确如孙逢春所言,在智能网联汽车快速发展的大环境下,以轮毂电动轮总成和轮边电驱动总成为代表分布式驱动产品的发展热度正在逐步提升,回顾过去的两年,值得注意的是,我国在轮毂电机和电动轮方面的产业并购案例开始增加,多家企业与国外厂商开始合资合作,而其中在商用车领域就包括了湖北泰特机电有限公司于2016年全资收购荷兰e-Traction公司一例。

■ 电直驱技术优势明显

在我国,约有90%以上的整车企业选择中央电机驱动路线,这也是最传统的一种方式,由电动机、固定速比减速器和差速器等构成的电动机,其传输过程是从发动机到传动轴,经过变速器,最后到达车轮。轮边电动机虽然节省了发动机和传动轴,但是由于电机安装在车身,因此对整车的布局控件影响较大。而轮毂电机的最大特点驱动电机安装在车轮内部,输出扭矩直接传输到车轮,舍弃了离合器、减速器、传动桥等机械传动部件,这使得汽车机械部分的结构大为简化。

部件简化后的轮毂电机被泰特董事长吕超比喻为“零售界的阿里巴巴”。“轮毂电机减少了中间环节,其好处是反应速度提高、能源消耗减少。我们在国内做完试验发现,轮毂电机的效率可达到92%~94%,比中央电机高25%,这意味着可以在电动汽车上少装四分之一的电池,车辆的轻量化问题也会得到解决。众所周知,电动汽车的很大一部分成本在动力电池部分,随着财政补贴政策的逐年减少,轮毂电机的成本优势将逐步显现,所以我们是最希望补贴退坡的企业。”何君正告诉记者。他预计,轮毂电机一旦在未来开始大规模应用,传统的变速器、离合器等汽车零部件企业甚至上游机床企业都将受到颠覆性影响。

何君正介绍:“轮毂电机的直驱特点不仅可以使车辆噪声降低,同时也优化了加速性和平顺性,使得车辆的舒适方面也得到提升。”而在孙逢春提到的轮毂电机将助力智能网联汽车开发方面,何君正解释说:“由于电机和车轮之间的机械环节减少,驱动系统和执行机构放置在一块,信息可以直接传递至整个车的执行器,即车轮上,这使得车辆的控制信号更加准确和直接。未来的智能驾驶车辆肯定要增加很多元件,元件的增加意味着电耗的增加,而如果动力系统能够省电,那么就能够弥补由于智能驾驶系统工作带来的损耗。”据吕超透露,e-Traction公司正在进行无人驾驶技术的相关研发。

■ 产业化试水稳步推进

实际上,轮毂电机早已在欧洲8个国家、10多条纯电动商用车运输路线上运营,最早的一批开始于2009年。泰特方面曾在欧洲和国内两种城市路况下都做过能耗试验,据何君正介绍:“针对同一辆12米的满载纯电动客车,欧洲城市路况下的电耗检测结果分别是:中央电机1.06度/公里,轮边电机1.04度/公里,轮毂电机0.91度/公里。在国内的城市工况环境中,一辆搭载轮毂电机驱动系统的、17.78吨城市公交车,在空载和满载情况下的电耗分别是0.56度/公里和0.67度/公里。”

打入国内市场已经一年多,泰特的发展非常迅速,并希望从商用车市场切入轮毂电机技术,目前已经与国内多家主机厂达成合作。对于记者提出的制造成本偏高问题,吕超认为:“轮毂电机装置提供的是包括轮胎、驱动桥、电机在内的整个系统,相当于汽车的大半个底盘,加上电池数量可以减少、维修成本低的特点,因此这样算下来,综合成本比中央电机低11%。”他希望未来可以把轮毂电机的市场售价降低三分之一。

“在商用车方面,目前做轮毂电机的企业还没出现第二家,所以我们最大的竞争对手仍是传统的中央电机和轮边电机。汽车的电动化促使轮毂电机具备了可以应用的条件,我想这也是全社会技术全面提高的一个结果。”吕超最后说。


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