輪轂西瑪電機or雙西瑪電機配件電機雙變速器?未來誰執(zhí)牛耳

時間：2019-11-30 12:01

　未來的動力驅(qū)動系統(tǒng)采用哪種方式?這是很多人關(guān)心的問題，汽車界人士的答案分成二大陣營。有人說輪轂電機代表了未來的發(fā)展方向，這項突破性技術(shù)誕生已有相當長時間，然而，一直沒有量產(chǎn)車型上市;有人說雙電機雙變速器在未來十年之內(nèi)是主流動力驅(qū)動系統(tǒng)。這項技術(shù)是對現(xiàn)有的傳統(tǒng)技術(shù)重新認識，加以改進使用，已有多家整車企業(yè)采用了這套動力驅(qū)動系統(tǒng)。

　　輪轂電機與雙電機雙變速器在未來動力驅(qū)動系統(tǒng)競爭中，誰能執(zhí)牛耳?

　　未來動力驅(qū)動系統(tǒng)誰執(zhí)牛耳?

　　-輪轂電機的優(yōu)勢與短板均突出

　　動力傳輸路徑越短，使用效率越高，這是汽車專家的共識，輪轂電機的優(yōu)勢恰恰體現(xiàn)在這個方面。英國Protean公司亞太區(qū)負責人徐東說：“輪轂電機集成了驅(qū)動、傳動和制動裝置在狹小的空間內(nèi)，結(jié)構(gòu)非常緊湊。動力直接作用于車輪上，省略了離合器、變速器、傳動軸、差速器、分動器等傳動部件，動力使用效率大大提高。”

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

　　輪轂電機的優(yōu)勢很明顯，短板也很突出。精進電動CTO蔡蔚說：“傳統(tǒng)汽車的輪轂與懸架之間隔著彈簧，輪轂電機與車輪集成在一起，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。”

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

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

　　高速運轉(zhuǎn)的零部件離不開潤滑油降低摩擦阻力，輪轂電機非常緊湊，潤滑油的添加及零部件之間的潤滑存在一定困難。徐向陽說：“高速運轉(zhuǎn)的零部件會消耗更多的潤滑油，輪轂電機的空隙非常小，難有儲存潤滑油的空間。”

　　電機的特點是高轉(zhuǎn)速低扭矩，輪轂電機省去了變速器等裝置，依靠電機控制器調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，這使得輪轂電機使用范圍變窄，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，記者就這些問題詢問亞太股份相關(guān)人員，他們只告訴記者，亞太股份輪轂電機采用水冷系統(tǒng)，解決了散熱問題，其他問題沒有回答記者。

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

　　-雙電機雙變速器仍是主流

　　前不久，南京越博動力系統(tǒng)股份有限公司與東風特汽、廈門金旅、中通客車、長安客車、南京金龍等企業(yè)簽訂長期戰(zhàn)略合作協(xié)議，他們計劃裝配3~4萬套雙電機雙變速器在新能源汽車上。在此之前，南京越博已給純電動商用車配套了近萬套動力總成產(chǎn)品。這些企業(yè)看中了雙電機雙變速器什么優(yōu)勢呢?

　　電機能夠瞬間啟動并短時間內(nèi)進入高速運轉(zhuǎn)，幾乎不受高溫與嚴寒天氣影響，電機驅(qū)動也被認為是未來的發(fā)展方向。然而，電機驅(qū)動也有短板。南京越博董事長李占江說：“電機的高效工作區(qū)比較窄，電機與變速器結(jié)合就是通過齒輪速比變化反復利用電機的高效工作區(qū)。電機在高效工作區(qū)才能發(fā)揮最大效能并消耗最少的能量。”

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

　　新能源汽車空載與滿員乘坐時的重量相差較大，電動客車體現(xiàn)得更加明顯，這使得單電機單變速器需要適應的工況范圍比較寬。為了滿足行駛需求，在新能源汽車上往往配套大電機，大電機的體積比較大，重量也大幅度增加。李占江說：“最重要的是電機為了適應較寬的工況范圍，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。”

　　雙電機雙變速器采用兩套不同性能的電機，一個高效區(qū)在低速，一個高效區(qū)在高速，每個電機同時有兩個擋位，隨著載荷或者車速變化，兩臺電機的工作狀態(tài)靈活調(diào)整，保證電機盡可能工作在高效區(qū)間。李占江說：“電機運轉(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1度電，南京越博的雙電機雙變速器系統(tǒng)不超過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。

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

　　“雙電機雙變速器動力總成系統(tǒng)還有一個優(yōu)勢。”李占江說，“目前除了CVT之外，其他都會出現(xiàn)幾十毫秒的動力中斷，動力輸出不平順會導致操控性能不佳，尤其對于越野SUV，動力中斷是一個比較嚴重的問題。雙電機雙變速器沒有采用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，能實現(xiàn)0~4200N·m的連續(xù)變化，保障動力不中斷。電機與變速器集成在一起，并不是想象中的龐然大物。

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

　　-兩種方式都有擁躉

　　輪轂電機的優(yōu)勢吸引著眾多企業(yè)投身其中，目前，世界上比較知名的輪轂電機企業(yè)有英國的Protean電機公司、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，他們的輪轂電機都曾有過亮相。

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

　　在今年的北京車展上，北汽集團新技術(shù)研究院副院長榮輝對記者說：“如果時間足夠的話，我們要把這四輛無人駕駛汽車都換成輪轂電機驅(qū)動。輪轂電機一定是未來的發(fā)展方向。”

　　清華大學教授連小珉認為，簧下質(zhì)量對整車性能的影響確實存在，隨著技術(shù)的不斷進步，電動汽車將逐步輕量化，輪轂電機技術(shù)也將不斷進步。只要簧上和簧下質(zhì)量保持適當?shù)谋壤?，對整車性能就不會有太大影響?/p>

　　輪轂電機技術(shù)誕生已有相當長的時間，直到今天仍然停留在概念車階段，還沒有一家企業(yè)大規(guī)模量產(chǎn)，記者也沒有聽說哪家整車企業(yè)有具體的量產(chǎn)時間表。徐向陽說：“未來10年之內(nèi)，電機+變速器仍然是主流的驅(qū)動方式。”

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

　　輪轂電機與雙電機雙變速器，一個被看作具有突破性的技術(shù)，另一個是對現(xiàn)有技術(shù)的再認識和改進，在未來的驅(qū)動方式競爭中，誰能執(zhí)牛耳?時間會告訴我們答案。

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