[汽車之家 行業(yè)] 車輪實現(xiàn)90°轉向,,汽車原地可掉頭,,內飾空間更大……這些優(yōu)勢可全部在輪轂驅動上得到實現(xiàn),。
當許多人為之震撼的同時,,其實這項技術早在100多年前就已存在,。1900年巴黎世博會上,保時捷汽車締造者費迪南德·保時捷,,就曾展示了一輛搭載輪轂電機的純電動車——System Lohner-Porsche,。
此后的100年間,這一顛覆性技術始終沉寂,,遲遲看不到廣泛應用前景,。就在外界對它逐漸遺忘之際,我們終于看到了輪轂電驅的“喚醒”跡象,。3月19日,,舍弗勒輪轂驅動業(yè)務全球總部及研發(fā)中心正式在上海啟用,百年輪轂電機,,終于踏入量產化元年,?
■技術很好,卻棄之不用
傳統(tǒng)電動汽車的傳動方案,,是將電機的輸出扭矩通過變速器和差速器等傳遞到車輪,。而輪轂驅動是將電機直接安裝在車輪上,省去了中間復雜的傳動過程。
『輪轂驅動(右)比集中式驅動(左)結構更簡單』
它所帶來的好處一直讓業(yè)內人津津樂道,。數(shù)據(jù)顯示,,相較于傳統(tǒng)傳動系統(tǒng),輪轂電機可以提高8%-15%左右的效率,。而對于電動汽車而言,,效率的提升可以進一步增加續(xù)航里程。
其次,,由于高度集成化,,省去了中間占大體積的傳動機構,節(jié)省了整個底盤的布置空間,,乘客可以享受更大的車內空間,。
更為重要的是,由于電機直接驅動車輪,,MCU(電機控制器)只需要一個簡單的指令即可直接控制車輪的轉速和扭矩,。比如,可通過左右輪不同轉速,,實現(xiàn)電子差速減少轉彎半徑,,或不同轉向角實現(xiàn)原地轉向,甚至側方位停車,。
這么好的東西,,為什么100多年了,在汽車領域上久久沒有量產呢,?最大的因素在于內燃機浪潮的崛起,,加之輪轂電機在技術上存在著難以逾越的障礙,這一技術始終被主機廠“棄”之不用,。
從技術角度來看,,輪轂電機的應用會讓簧下質量大幅增加,這也意味著車輛的舒適性和操控性將受到嚴重影響,,這對于乘用車而言無疑是致命的,。另外,電機裝在車輪內,,空間小冷卻不足,,加上剎車也會讓電機過熱,進而導致電機材料退磁,。
這也是輪轂技術發(fā)明至今以來,,一直沒有在乘用車上大規(guī)模應用的根本原因。世界上最接近于輪轂電機量產的公司,,包括Protean,、Elaphe,、e-Traction等都有相關的技術儲備,但現(xiàn)階段,,該技術仍處于工程樣品,、樣車調試試驗階段。
看似一條走不通的道路,,舍弗勒選擇了另蹊辟徑,。
■B端場景,有望大規(guī)模應用
在舍弗勒看來,,城鎮(zhèn)化進程的不斷加快,,將給城市交通帶來巨大挑戰(zhàn)。預計到2050年,,全球超過三分之二的人口將居住在城市中,。在這一發(fā)展趨勢下,高效節(jié)能,、靈活機動的移動出行方式更符合未來城市的需求,。而輪轂驅動系統(tǒng)能很好地解決交通擁堵,、環(huán)境污染及停車難等日益嚴峻的城市問題,。
『舍弗勒輪轂驅動業(yè)務副總裁蘇輝』
進一步理解,舍弗勒將輪轂電機的量產應用聚焦于自動駕駛區(qū)間巴士,、最后一公里的物流運輸,,以及特種裝備和車輛等。
這對于2009年就開展輪轂電機研發(fā)的舍弗勒而言,,擁有這一系列具備量產條件的輪轂驅動產品并不是難以實現(xiàn)的事情,。
“輪轂電機應用是一個系統(tǒng)性工程,不是簡單地將電機裝進輪轂里就完事,�,!鄙岣ダ蛰嗇烌寗訕I(yè)務副總裁蘇輝稱。
『舍弗勒輪轂驅動研發(fā)史』
對于此前“不可逾越”的技術難點,,經(jīng)過多年的產品迭代升級及樣車驗證,,舍弗勒已根據(jù)客戶應用需求找到一個平衡點�,!霸诒WC結構件強度的同時,,我們在輕量化方面做了很多工作,最大化地降低簧下質量所帶的影響,,通過整車的參數(shù)調整,,最大限度地改善汽車舒適性和操控性�,!碧K輝對汽車之家表示,。
關于電機冷卻難題,,舍弗勒選擇了水冷模式,相比風冷和油冷,,水冷能最大效率的發(fā)揮電機的使用效率,,也更符合客戶的成本訴求。
值得一提的是,,整個系統(tǒng)非常緊湊,,舍弗勒的輪轂驅動可以完全放在一個14寸的輪輞內,解放了發(fā)動機等傳統(tǒng)動力總成占有的車身空間,。
事實上,,舍弗勒輪轂驅動系統(tǒng)已經(jīng)在多種車型上得到成功應用。比如舍弗勒Mover,、德國航空航天中心模塊化概念車U-Shift,、德國Innvelo 48V燃料電池概念車以及德國聯(lián)邦教育和研究部資助的無人駕駛車輛等。
在蘇輝看來,,輪轂驅動更容易在B端場景應用,。乘用車面向終端客戶,更追求成本的把控,,而物流小車等應用,,可以24小時不間斷運行,更多的是考慮整個生命周期的使用,,成本回收更容易,。
這也符合企業(yè)的商業(yè)邏輯,一項新技術,,如果只是小范圍推廣,,企業(yè)無法做到營收平衡,這種吃力不討好的事情必然走不長遠,。
“我們發(fā)現(xiàn)客戶在各個領域有急切的應用需求,,包括共享汽車、特種汽車,、環(huán)衛(wèi)車,、機場用車等。雖然每一種應用場景量不大,,但各式各樣的應用場景疊加在一起,,即能產生規(guī)模效應�,!碧K輝強調,。
不同于以往,輪轂電機發(fā)展至今,,已不僅僅是一個驅動電機,,而是發(fā)展成集線控動力,、能量回收、差速轉向,、輔助制動等前端技術于一體的智能汽車平臺基礎,。有了模塊化設計,舍弗勒對于各種應用場景的變化顯得得心應手,,因為它能大大節(jié)省產品開發(fā)周期和成本,。
■移師中國,或兩年內量產
這些B端應用場景,,最早會在哪里落地呢,?答案是中國市場。這也是為何舍弗勒會將輪轂驅動業(yè)務全球總部及研發(fā)中心移師中國的原因之一,。
“首先,,中國政府對于汽車電動化的推廣力度是不遺余力的,而輪轂驅動也是國家支持的科研項目,;其次,,輪轂驅動與未來出行有很大的聯(lián)系,包括面向自動駕駛的區(qū)間巴士,,中國也是未來自動駕駛汽車的最大市場,;最后,在如何把握市場機遇方面,,中國人的研發(fā)速度一定比德國人要走得快,。”蘇輝娓娓道來,。
“綜上,我們判斷舍弗勒的潛在客戶一定是以中國市場為主,�,!�
這從舍弗勒計劃將輪轂驅動生產線建設在中國就可窺知。據(jù)透露,,輪轂驅動生產線或將于2022年下半年或2023年上半年啟動,,具體取決于現(xiàn)在客戶的項目情況。
舍弗勒力推B端場景應用,,是否代表輪轂驅動在乘用車量產是遙不可及的幻想,?答案并不是。
“主機廠明白,,輪轂電機是電動汽車的終極解決方案,,也很想進入到這個領域,只是現(xiàn)階段,,大部分乘用車以技術儲備為主,,舍弗勒也與一汽等主機廠有密切聯(lián)系,,為今后量產可能做準備�,!碧K輝解釋,。
事實上,業(yè)內對輪轂電機研發(fā)始終保持跟進,。吉利汽車研究院GEA項目團隊日前專項調研亞太股份輪轂電機技術,,雙方就新車型平臺進行了開發(fā)論證。
輪轂電機也給未來出行帶來很多暢想,。2019年,,日本零部件企業(yè)NSK研發(fā)出了可直接從布置充電線圈的道路上獲取電力的“第三代行駛中無線充電的輪轂電機(IWM)”技術,并成功進行了實車驗證,。這意味著將來,,你的愛車可以一邊等紅燈,一邊充電,,增加電動汽車的便利性,。
■總結:
百年前,業(yè)內始終認為輪轂電機不具備商業(yè)價值,,百年后的今天,,舍弗勒用實際行動證明這一技術具有量產前景,雖然在乘用車市場應用仍有較大距離,,但不妨礙輪轂電機給自動駕駛商業(yè)用車帶來便利,。更為激動的是,這一電動汽車終端技術,,或將在中國市場大規(guī)模落地,。(文/汽車之家 彭斐)
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