装上轮毂电机后,纯电动车续航1000公里是不是个伪命题?

与中央电机相比,装上轮毂电机的电动汽车续航里程可以提升15%。

专家表示,在电池和电池PACK技术同步提升,以及轻量化车身技术等迅猛助力的情况下,加装轮毂电机技术,纯电动续航1000公里不是个伪命题。

轮毂电机技术称为车轮内装电机技术,它的最大特点就是将动力装置、传动装置和制动装置都整合到轮毂内,并将电动车辆的机械部分大为简化,同时可以轻松实现多种复杂的驱动方式,大幅提高传动效率。

业界人士认为,轮毂电机将成为未来新能源汽车产业的主流驱动技术之一,预计三到五年内将实现快速增长。

目前,包括通用汽车、丰田汽车、广汽集团、奇瑞汽车、宇通客车等诸多车企对该技术有所涉足,而万安科技、江特电机、亚太电机等越来越多的汽车零部件企业也已经抢先布局该领域。

就连地产大牛——恒大进军汽车领域后,也斥资收购了世界顶级轮毂电机公司英国Protean。

可见,业界对这一颠覆传统系统的轮毂电机技术有多么重视。

事实上,早在20世纪90年代,国外汽车强国就开始了轮毂电机的应用开发、整车试验,但当时国内几乎还处于空白阶段。

近几年,各大高级院校加大了此项技术的研发投入,各汽车厂商及电机厂商也开始试图通过外延并购的方式引入国外先进技术,而轮毂电机在电动汽车也越来越广泛。

例如,福特汽车2013年展示了一款以福特嘉年华为基础开发的eWheelDrive轮毂电机驱动汽车,该车的轮毂电机驱动系统将独立的电机集成在两个后轮毂中,转向系统采用了全新设计,能够使车辆无需转向直接平移进人侧方泊车位。

而奔驰也在2016年发布了纯电动城市卡车Urban eTruck,底盘内装载了电池组,而第二轴、则装有两个轮毂电机,可产生10989牛米的峰值扭矩。

轮毂电机为何如此受青睐?

一是达到轻量化的目标:由于轮毂电机大幅简化传动系统,可省掉变速器、传动轴、差速器等80%的传动部件,不仅减轻30%的重量,还可以节约成本。

二是大幅提高传动效率:轮毂电机直接驱动车轮,避免了传递路径上效率的损失,可以提高电池能效,达到100%的制动回收,并延长至少15%的续航里程。

三是优化车辆结构:轮毂电机可以使得优化车辆空间利用率,不仅可以提高传动效率,还可以让乘客享受更大的车内空间。

四是实现多种复杂的驱动方式:无论是前驱、后驱还是四驱形式,轮毂电机都可以轻松的实现。

那么,轮毂电机量产还有哪些难题?

轮毂电机有直接驱动和减速驱动两种基本形式。其中,直接驱动方式采用低速外转子电动机,电机布置在车轮内部,直接驱动车轮带动汽车行驶。该驱动方式的主要优点是电机体积小、质量轻、成本低、系统传动效率高、结构紧凑等,还可以有利于整车结构布置与车身设计。

而减速驱动方式采用的是高速内转子电动机,其减速机构布置在电动机与车轮之间,起减速和增距的作用,能够保证汽车在低速时获得足够大的转矩,适合现代高性能电动汽车的运行要求。

尽管轮毂电机有诸多优势,但由于其是装载在轮毂上进行驱动的,为此其量产也存在着诸多挑战,例如电机装载在轮毂上,会大幅增加簧下质量,增加了轮毂的转动惯量,从而影响车辆的操控性能。

同时,电机装载在轮毂上,面临的工作环境更加恶劣,对防水、防震、防尘、冷却、散热等等技术也有更高的要求。

总而言之,轮毂电机技术要量产还需要解决诸多的技术难题。但这些都不是最重要的,主要还是因为轮毂电机还未实现产业化,其成本还较为高企。

不过,一旦实现了产业化,轮毂电机必然可以有效降低整车的生产成本。

国外知名的轮毂电机生产厂商

1、 Protean Electric公司(英国):Protean是世界领先的轮毂电机企业,主打产品为Protean Drive,主要合作车企有:福特、沃尔沃、广汽集团等。

2、 TM4公司(加拿大):已研制出专门用于电动汽车上的TM4轮毂电机,该轮毂电机没有减速器,由电动机驱动车轮。

3、 普利司通(日本):成立于1931年,是日本著名的车用轮胎、轮胎相关构件及材料制造商。普利司通把电机研发了抵消振动的轮毂电机,借助第二悬挂装置而安装在弹簧下,以电机质量作为减震器质量的方法,解决了簧下重量增加的难题。

4、 Elaphe公司:成立于1988年,主营业务为轮毂电机,已经陆续开发了众多系列化的轮毂电机产品,可运用于乘用车、商用车、专用车等各车型。

国内企业布局情况

1、湖北泰特机电有限公司100%收购了荷兰e-Traction Europe B.V公司;

2、万安科技2000万美元购买Protean10.36%股份,并规划与Protean成立国内合资公司,快速实现轮毂电机国产化;

3、亚太股份参股1000万欧元投资Elaphe布局轮毂电机,同时与其在中国成立合资公司(亚太股份占股51%)。

4、今年3月,恒大就通过入主荷兰e-Traction,获得了世界最先进的商用车(例如公交车、货车等)轮毂电机驱动技术。

许家印视察Protean产品研发情况

5、今年5月,恒大收购了世界顶级轮毂电机公司英国Protean,获得乘用车(例如小轿车、SUV、面包车等)领域轮毂电机技术。

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