驅動電機作為(wei) betway在线官网汽車的三大核心部件之一，相比傳(chuan) 統工業(ye) 電機，無疑有著更高的技術要求。如何讓這顆“心髒”在汽車的整個(ge) 運行壽命裏始終強勁有力，是電機專(zhuan) 家和整個(ge) 行業(ye) 長期思考、不斷進步的重要工作。

   前言

　　2017國家發改委一號文件《戰略性新興(xing) 產(chan) 業(ye) 重點產(chan) 品和服務指導目錄2016》中，關(guan) 於(yu) betway在线官网汽車“電機電控”部分重點提到了“用於(yu) 驅動或發電的高效電機，輪轂電機，輪邊電機”，這意味著目前廣泛使用的中央直驅電機、剛進入市場不久的輪邊電機、還未開始市場化的輪轂電機都進入了“指導目錄”。

　　那麽(me) 直驅電機、輪邊電機、輪轂電機以及相應的動力總成係統各自是什麽(me) 特點，市場應用以及未來發展情況到底如何?

　　為(wei) 此betway最新网站先後采訪了多名汽車電機行業(ye) 專(zhuan) 家，聆聽他們(men) 對行業(ye) 的思考和探索，同時深入調研中國betway在线官网客車電機企業(ye) 的最新技術和前瞻研發，曆時一月有餘(yu) ，三易其稿，匯總成文。感謝下列專(zhuan) 家接受采訪，並為(wei) 本文提供專(zhuan) 業(ye) 指導和寶貴意見：

　　電機如同汽車的心髒和大腦

　　關(guan) 於(yu) 電動汽車的“三電”，最形象的比喻為(wei) ：電機是心髒，電控是大腦，它們(men) 把動力電池產(chan) 生的電能像輸送血液一樣，輸送到整車和每一個(ge) 零部件。

　　因此，電動汽車的發展不能僅(jin) 僅(jin) 集中在動力電池上，做好汽車的核心電機係統總成和整車控製更是至關(guan) 重要。國家“千人計劃”專(zhuan) 家、“十三五科技發展規劃”中“電機係統與(yu) 電力電子”起草者、《中國製造2025》節能與(yu) betway在线官网汽車技術路線圖多個(ge) 章節主筆人蔡蔚對betway最新网站說：“因為(wei) 電驅動係統是電動汽車真正的核心，正如傳(chuan) 統汽車的內(nei) 燃機發動機、變速箱一樣，它決(jue) 定了汽車的品質。”

　　實際運營當中，即使搭載的動力電池優(you) 質可靠，也會(hui) 隨著使用年限，產(chan) 生不同程度的衰減，因此，在同樣工況下，要維持電機正常輸出，保證整車係統性能，必然伴隨著三電係統損耗增加。

　　但如果采用高效電機和電力電子控製器通過優(you) 質控製算法和軟件，可以一定程度上減少電池用量，也可以改善因使用年限產(chan) 生的電池性能衰減——這是“三電”之間的關(guan) 係，也是選擇優(you) 質電機的原因——蔡蔚如是說。

　　很多公交公司抱怨電動客車續航裏程一年比一年短，人們(men) 常常把這種情況全部歸結於(yu) 電池性能衰減。但真實情況是，如果使用了劣質電機或其他傳(chuan) 動係統部件出問題，也可能造成裏程衰減。

　　舉(ju) 例來說，某公交公司2014年下半年投入使用一批純電動客車，當時261度電的標準續航裏程150公裏，剛開始運營狀況良好，甚至可以達到170公裏。到2017年，同樣這批車，同樣的充電量以後，每充滿一次電卻隻能跑70公裏，更換新電池後也隻能達到90公裏。經查實，這批車主要是被劣質電機拖累所致。電機專(zhuan) 家表示，如果配置質量可靠的電機，就不可能出現這類問題。

　　從(cong) “異步電機”到“永磁直驅電機”

　　據有關(guan) 機構統計，截止2016年底，我國永磁同步電機、交流異步電機和開關(guan) 磁阻電機實現了係列化，產(chan) 品的功率範圍覆蓋200千瓦以下整車的動力需求，轉矩範圍覆蓋450-3500Nm，主要指標達到國際先進水平並試下了大批量生產(chan)

　　據悉，早期推廣階段的電動客車，主要以異步電機(也叫感應電機)作為(wei) 電動機使用，但由於(yu) 異步電機需要產(chan) 生激磁電流，導致附加了激磁損耗，再加上轉子電阻損耗，異步電機效率明顯低於(yu) 永磁同步電機。

　　國家“千人計劃”專(zhuan) 家、精進電動科技股份有限公司董事長餘(yu) 平認為(wei) ，截止2016年，高效的永磁直驅電機在客車領域已經基本取代了異步電機，成為(wei) 了絕對的客車驅動主流。永磁直驅電機有降低電耗、降低運營成本、降低電池成本的優(you) 勢。

　　國家863節能與(yu) betway在线官网重大項目總體(ti) 組電機專(zhuan) 家、上海電驅動股份有限公司總經理貢俊告訴betway最新网站：從(cong) 異步電機到永磁電機，宇通為(wei) 行業(ye) 起到了重要的引領作用。

　　據betway最新网站了解，永磁電機的磁鋼性能是核心，磁鋼等級是關(guan) 鍵，磁鋼選擇和設計是決(jue) 定電機效能以及抗去磁性的關(guan) 鍵之一。磁鋼成本占電機有效材料成本的20-30%，由於(yu) 永磁電機的特征，劣質電機效率的衰減對電能的損失和續航裏程影響較大，尤其是那些偷工減料、技術不過關(guan) 的電機。

　　業(ye) 內(nei) 曾有企業(ye) 過分減少有效材料來降低成本，然後調整控製器參數蒙騙整車企業(ye) 和終端用戶，導致劣幣驅逐良幣。當betway在线官网客車補貼退後，這種惡性競爭(zheng) 愈發抬頭。

　　從(cong) “永磁直驅電機”到“雙電機直驅”

　　眾(zhong) 所周知，當電機越來越輕量高效，動力電池可以相應少裝一些，整備質量也就能進一步實現輕量化。

　　在運營過程中，用戶和電機技術專(zhuan) 家發現，常規單電機直驅逐漸表現出高坡度區域爬坡力不足、中高速性能不足，在重量、成本方麵也有不足。據某客車企業(ye) 技術人員介紹，該問題被精進電動獨有的“非對稱雙電機動力分配係統”解決(jue) ：即把一個(ge) 大電機(低速區高效)和一個(ge) 小電機(中高速區高效)結合起來，使得係統在更加寬廣的工況區中有更高的效率，在實現高動力的同時，進一步改善能耗。據介紹，這一技術比同級別的單電機係統電耗水平降低5-10%，效能明顯提升。

　　雙電機直驅近些年陸續在電動客車上應用，當使用偏置門式橋的時候，電動公交車也可以很好地實現低地板，滿足了廣大公交用戶的需要。

　　餘(yu) 平對betway最新网站表示，中央驅動方式對傳(chuan) 統的整車設計衝(chong) 擊較小，而且可以調整成多種多樣的驅動方式，如單電機直驅、雙電機直驅、變速方案、減速方案、混動(含增程式)方案，而後文提到的(輪邊或輪轂)驅動方式缺乏這些靈活性，限製了產(chan) 品的普及和發展。

　　餘(yu) 平認為(wei) ：無論是從(cong) 傳(chuan) 統零部件搭載，還是生產(chan) 規模經濟效益來看，中央集中驅動電機是未來客車市場的主流，這個(ge) 時間至少要持續3-5年。

　　(也有專(zhuan) 家認為(wei) ，“中央直驅”表述不如“集中驅動”更科學，因為(wei) 直驅電機也就是集中驅動。本文兩(liang) 種說法均采納)。

　　從(cong) “集中直驅”到分布式“輪邊電機”

　　當中央直驅電機(集中直驅)已經廣泛被客車用戶所接受的時候，部分用戶悄悄把眼光看向了更高處：一方麵電動客車對整車輕量化的需求越來越強烈，另一方麵公交車需要更大麵積的低地板，輪邊驅動電機應運而生。

　　輪邊電機可以讓傳(chuan) 動係統進一步減重瘦身，取消了客車 “後牙包”，實現了前後貫通低的地板，其獨立懸架可以使公交車實現寬通道——部分公交公司的目光立即被吸引住了。

　　2014年起，比亞(ya) 迪裝載輪邊電機的客車在國內(nei) 問世，其後在南京、杭州、深圳等地推廣，受到了廣大公交公司的歡迎。藉此，比亞(ya) 迪客車品牌在業(ye) 內(nei) 迅速滲透。目前搭載輪邊電機的K9已經有數千輛公交車在運行。

　　據長期從(cong) 事輪邊電機技術研發的成都聯騰動力控製技術有限公司董事長史迪新向betway最新网站介紹，采埃孚是國際上第一家電驅動車橋的輪邊電機，最早在沃爾沃客車上應用。其後，國內(nei) 陸續有比亞(ya) 迪、長江客車(五龍公司)，中植客車帶獨立懸架輪邊電機的客車進入公告目錄，宇通也在研發生產(chan) 輪邊電機，應該很快進入公告。

　　輪邊驅動，在應用於(yu) 汽車之前，其實更多的是應用在地鐵和高鐵上中國稱雄世界的先進技術，時速380公裏的高鐵，使用的就是輪邊電機。betway最新网站關(guan) 注到，在2016年下半年，比亞(ya) 迪推出的雲(yun) 軌商用車上，應用了自主研發的輪邊電機技術。

　　資料顯示，比亞(ya) 迪雲(yun) 軌的輪邊電機技術，在體(ti) 積、重量、扭矩、精度、噪音以及全壽命周期養(yang) 護費用層麵進行有效的平衡，其技術全部自主研發、自行生產(chan) 的輪邊驅動電機，采用永磁同步技術，電動機直接驅動行走機構。

　　據史迪新向betway最新网站表示：輪邊電機的技術要求比其他驅動電機更高一些。輪邊電機居於(yu) 簧下，需要更好的抗振性和密封性，還要以較小的體(ti) 積、較低的重量獲得足夠的扭矩、低噪音、低發熱，設計難度加大，實用驗證時間不如中央直驅電機，市場還需要給輪邊電機更多的時間來驗證。

　　但隨著輪邊電機的規模化產(chan) 業(ye) 化，我們(men) 相信，輪邊電機的成本會(hui) 逐漸降低，這對中國電動客車的技術進步和輕量化意義(yi) 重大。

　　“輪轂電機”市場化路在何方?

　　當搭載輪邊電機的betway在线官网公交車還在市場化進程初期，各公交公司負責人和客車企業(ye) 技術員還在研究探索中，一種將電機裝在輪轂上的分布驅動方式也出現了，那就是輪轂電機。

　　2016年底，天津天海同步集團旗下子公司湖北泰特，讓荷蘭(lan) 一家歐洲最大的betway在线官网汽車輪轂電機生產(chan) 商的技術姓了“中”。該公司董事長呂超長期從(cong) 事變速器、電機研究，他向betway最新网站表示，betway在线官网汽車動力係統發展分為(wei) 三個(ge) 階段，第一代是中央電機集中驅動技術，第二代是輪邊電機技術，第三代是輪轂電機技術。

　　據介紹，與(yu) 前兩(liang) 代技術相比，輪轂電機技術具有更加高效、節能、輕量化、小型化等諸多優(you) 點，能有效解決(jue) betway在线官网汽車成本、降低整體(ti) 能耗等問題，是最直接、最高效的驅動方式，是未來的應用趨勢。

　　呂超和他的技術專(zhuan) 家們(men) 認為(wei) ，從(cong) 技術發展角度來講，輪轂電機是將來傳(chuan) 統汽車或者電傳(chuan) 動驅動發展的一個(ge) 方向。這種技術使汽車由中央式驅動改為(wei) 分布式驅動，省掉變速器、傳(chuan) 動軸、差速器等傳(chuan) 動部件，將動力、傳(chuan) 動和製動裝置整合到輪轂內(nei) ，實現了betway在线官网汽車發動機、變速機的一體(ti) 化，從(cong) 機械驅動轉為(wei) 電驅動。

　　呂超表示，輪轂電機一旦在公交車、乘用車或轎車上大規模的推廣應用，它對整個(ge) 傳(chuan) 統行業(ye) 是一個(ge) 革命性的衝(chong) 擊。輪轂電機一旦放在12米客車上，傳(chuan) 統整車一些配套設備都會(hui) 被取消。目前，荷蘭(lan) 公司的輪轂電機已經在歐洲國家的大巴、公交車上應用。

　　但也有人認為(wei) ，從(cong) 整車的控製角度，從(cong) 輪轂電機本身，從(cong) 一體(ti) 化的執行實施等方麵，輪轂電機將涉及機、電、熱等很多技術難題，隻有把所有的問題解決(jue) 以後，輪轂電機才能真正在公交車或者在商用車上得到應用，到那時，輪轂電機的市場化方向才能看得清楚。有被采訪者認為(wei) ，這至少需要3—5年的時間。

　　“驅動電機動力總成”中國市場布局

　　天下大勢，分久必合。不論哪種技術路線，業(ye) 內(nei) 大咖普遍認為(wei) 最終的方向就是“集成”。作為(wei) 國家永磁同步電機行業(ye) 標準第一起草單位的負責人，貢俊表示：從(cong) 整機廠需求來看，國外大佬都往總成化走。不同的動力係統構型都可以實現總成，包括商用車電機變速箱總成、雙電機總成等，當前乘用車動力總成係統也在探索是否可以在客車裏麵做應用。

　　據貢俊介紹，目前帶減速器的高速電機總成(轎車的標配)，或帶自動變速器的永磁電機係統，可以比現有的驅動電機效率更高。

　　(清華大學汽車研究院)蘇州betway在线官网汽車研究所所長、蘇州綠控傳(chuan) 動科技有限公司董事長李磊告訴betway最新网站：當前國內(nei) 客車已經市場化的動力總成主要有中央直驅、電機加變速箱、電機加減速箱、輪邊驅動橋和中央電驅橋。輪邊驅動橋需要兩(liang) 套電機和電機控製器，成本較高，且電子差速控製較為(wei) 困難;電機加減速箱的方案難以同時兼顧輸出扭矩和車速的要求。因此這兩(liang) 種動力總成市場推廣的不多。

　　應用最為(wei) 廣泛的是中央直驅和電機加變速箱的方案。中央直驅方案結構簡單、可靠性高，但是重量較重，如果是用於(yu) 車速要求較高的公路客車，能耗也較高。8米以上客車直驅方案成本也較高。電機加變速箱的方案，爬坡度更高、重量更輕、電耗較低、成本較低，且其輕量化優(you) 勢和成本優(you) 勢在更大的車型上更明顯。

　　李磊認為(wei) ，綜合來看，8米以下客車中央直驅的方案更具競爭(zheng) 力，而8米以上的客車比較適合用電機加變速箱的方案。當然由於(yu) 電機的高效區較寬，變速箱一般采用兩(liang) 檔箱即可。中央電驅橋特別是帶兩(liang) 檔的電驅橋因為(wei) 取消了傳(chuan) 統的主減速器，可以明顯的降低電耗，在8米以下客車上有較好的應用潛力。

　　據了解，目前國內(nei) 的客車用戶已經普遍能接受更高效的電機動力總成係統，隻不過具體(ti) 到性價(jia) 比和技術差異化，還需要進一步培訓用戶(培養(yang) 市場)。

　　未來趨勢：輕量化+終生免維護

　　我們(men) 現在麵對的是一個(ge) 2800萬(wan) 輛的市場，這是世界上最大的市場，也是世界上最多元化的市場，技術發展不會(hui) 止步，市場呼喚更好性能、更高效率和更優(you) 成本的電機係統。

　　蔡蔚提出，未來電機的發展方向，一是高效、輕量、高性價(jia) 比，二是實現電機安全、可靠、耐久和終生免維護。

　　其實，這不僅(jin) 是未來發展方向，也是上述多位被采訪者及其企業(ye) 正在努力，並且已經部分完成的工作。

　　betway最新网站發現，客車行業(ye) “全生命周期”采購成本概念，之所以能被廣大公交公司迅速接受，這客車行業(ye) 及相關(guan) 產(chan) 業(ye) 鏈所有技術人員和企業(ye) 家們(men) 長期不懈地努力密不可分。也正因為(wei) 如此，中國客車的影響力在全球與(yu) 日俱增。

　　後記

　　在本次調研之前，筆者與(yu) 很多公交行業(ye) 人員一樣，忽略了電機和電驅動係統對客車性能的作用，以為(wei) 隻有動力電池才是betway在线官网客車最核心的零部件，動力電池完全能決(jue) 定客車行駛裏程。經過本次調研，我們(men) 才知道，隻有電機和電驅動係統的技術不斷創新，與(yu) 其他核心零部件共同進步，betway在线官网客車才能更好地為(wei) 廣大人民群眾(zhong) 服務。

　　限於(yu) 筆者水平和專(zhuan) 業(ye) 知識的不足，文中不足之處在所難免，敬請各位讀者朋友和專(zhuan) 業(ye) 人士指正。(再次感謝蔡蔚、餘(yu) 平、貢俊、史迪新、呂超、李磊等專(zhuan) 業(ye) 技術人員接受采訪，並為(wei) 本文多次修改訂正。此外，還要感謝湖北省汽車工程學會(hui) 副秘書(shu) 長雷洪鈞、精進電動副總裁李紅旗對本文的貢獻。)