純電驅動(dòng)技術(shù)詳解

中國發(fā)展新能源汽車(chē)技術(shù)路線(xiàn)是什么?一直爭論不停。最后在國家高層領(lǐng)導直接參與下，明確了“純電驅動(dòng)”為中國新能源汽車(chē)的技術(shù)路線(xiàn)，將混合動(dòng)力的技術(shù)路線(xiàn)被劃到節能汽車(chē)的范疇里了。接下來(lái)，開(kāi)始要討論的是集中驅動(dòng)?還是分布驅動(dòng)?討論必須是發(fā)散思維，這是一個(gè)必經(jīng)的過(guò)程。但是最后還是要收斂的。筆者觀(guān)點(diǎn)是，當下以,為主，未來(lái)才是分布驅動(dòng)。下面討論如下，供參考。

一、什么是純電動(dòng)驅動(dòng)?

驅動(dòng)汽車(chē)前行的力一定是機械力，目前驅動(dòng)汽車(chē)的機械力源于發(fā)動(dòng)機輸出的機械力和電動(dòng)機輸出的機械力兩種。其他形式的機械力(飛輪、液壓等)來(lái)驅動(dòng)汽車(chē)前行，估計沒(méi)有成為商品可能性。

“純”字的基本含義是，驅動(dòng)汽車(chē)的機械力，就是單一來(lái)源于電機輸出的機械力;另一層意思是，即使車(chē)上有內燃機在做功，也不當發(fā)動(dòng)機用了。

現代汽車(chē)已經(jīng)發(fā)展140多年，一輛汽車(chē)只配一臺發(fā)動(dòng)機。而今天發(fā)走純電動(dòng)驅動(dòng)的汽車(chē)，驅動(dòng)電機可以配多少個(gè)?一個(gè)是必須的，最多是每一個(gè)輪子配一個(gè)驅動(dòng)電機。

二、純電動(dòng)方式基本分類(lèi)

發(fā)動(dòng)機按布置位置的不同，可以分為前置、中置、后置三大分類(lèi)。再可以細分前置前驅、前置后驅、中置后驅、后置后驅等。如果是一個(gè)驅動(dòng)電機，也可以分為前置、中置、后置等。目前電機驅動(dòng)模式又進(jìn)一步衍生出多個(gè)電機驅動(dòng)模式，于是出現集中驅動(dòng)模式與分布驅動(dòng)模式的分法。

1)集中驅動(dòng)再細分為單電機與雙電機方案兩大類(lèi)

2)分布驅動(dòng)主要分為輪邊電機與輪轂電機三種

a)后輪兩個(gè)輪邊電機;

b)后輪兩個(gè)輪轂電機

c)全輪的輪轂電機.。

三、直驅大型公交車(chē)受到推崇的基本原因分析

國標規定大型公交車(chē)最高速度為Q79公里/小時(shí)，一線(xiàn)城市用機器時(shí)刻提醒司機行車(chē)速度不要超過(guò)Q50公里/小時(shí)，公交公司目前實(shí)際運營(yíng)平均速度在30公里上下，城市大型公交車(chē)不準上城市高架路。

直驅方案的基本含義是，不配變速箱。變速箱的基本功能，在變速箱輸入端接受電機的輸入功率，而在變速箱輸出端進(jìn)行扭力和轉速之間變化比的切換。

大型公交車(chē)最高速度為Q79公里/小時(shí)已經(jīng)較低了，但對扭力要求偏高。這個(gè)工況必然要求是大扭力和低轉速電動(dòng)機，顯然采用多檔位的變速箱，顯得有些富裕。加上目前國產(chǎn)3檔以下的變速箱，技術(shù)性成熟度離公交公司的要求，還有一個(gè)距離。

筆者觀(guān)點(diǎn)是，大型公交車(chē)當時(shí)下用直驅方案也是不得已的臨時(shí)措施。但是經(jīng)過(guò)長(cháng)時(shí)間實(shí)踐證明，采用直驅方案不是最理想的，但還是符合我國公交車(chē)實(shí)際工況的，后續要改進(jìn)基本思路是，

a)在大扭力電機的基礎上，改善高速的效率;

b)在大扭力電機的基礎上，再配性能穩定的AMT;

c)電機布置在中間位置偏后，如果AMT性能不穩定，暫時(shí)不配為宜。

四、當下通勤純電動(dòng)客車(chē)配AMT為宜

AMT中文的意思自動(dòng)離合變速箱，通俗地理解，在手動(dòng)變速箱的基礎上，加了一套計算機控制的系統，就能實(shí)現自動(dòng)換擋。實(shí)際產(chǎn)品有工藝性要求，如果直接在傳統的手動(dòng)變速箱上，加載一套計算機控制的系統，實(shí)現自動(dòng)換擋，其效果并不理想。

開(kāi)發(fā)一套適宜純電動(dòng)大型客車(chē)的配套的AMT的難點(diǎn)，不在計算機控制系統，而在執行部件及與手動(dòng)變速箱的機械接口上。

一直沒(méi)有出現過(guò)，傳統發(fā)動(dòng)機不配變速箱的汽車(chē)。中國汽車(chē)要在傳統汽車(chē)上超過(guò)國外品牌汽車(chē)，大家討論較多是發(fā)動(dòng)機技術(shù)前沿技術(shù)在國外。行業(yè)內的人都知道的，變速箱的沿技術(shù)也在國外。中國發(fā)展純電動(dòng)汽車(chē)，公交車(chē)已經(jīng)出現直驅方案的電動(dòng)公交車(chē)。如果直驅方案能再優(yōu)化，直驅方案出現在其他類(lèi)別的電動(dòng)汽車(chē)也是有可能的。

當下通勤純電動(dòng)客車(chē)配AMT的基本理由是：

a)有了AMT，動(dòng)力性能較好、電耗較低，尤其在高速運行時(shí)，電耗低更為明顯;

b)有了AMT，系統重量也更低，最高可減重40%;

c)對電機和電機控制器要求，可以降低較多;

d)AMT在換擋可能存在動(dòng)力中斷問(wèn)題，但是通勤純電動(dòng)客車(chē)換擋不頻繁。

蘇州綠控、南京越博在A(yíng)MT研發(fā)上、市場(chǎng)部開(kāi)拓上做了大量的工作，綦江齒輪在A(yíng)MT要的3-4檔的變速箱上，投入了大量的人力、財力研究和開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品，取得的進(jìn)步，應該說(shuō)還是可圈、可點(diǎn)。

歸納一句話(huà)，當下通勤純電動(dòng)客車(chē)配AMT在電耗、動(dòng)力性、成本等方面有一定的優(yōu)勢，但是前提是AMT性能必須穩定。

五、無(wú)傳統軸的直驅方案的優(yōu)缺點(diǎn)分析

前面提到的直驅方案，還是有傳動(dòng)軸的。目前在專(zhuān)用物流車(chē)已經(jīng)出現無(wú)傳統軸的直驅方案，即電機橫置集中在驅動(dòng)橋上，取消了傳動(dòng)軸和傳統的錐齒輪或螺旋傘齒輪的主減速器。其意圖是，提高傳動(dòng)效率、動(dòng)力性較強，效降低電耗、也減輕了質(zhì)量。目前的困難是非簧載質(zhì)量較重，導致車(chē)輛的舒適性變差。筆者的觀(guān)點(diǎn)，這個(gè)方案如果要用客車(chē)上，理由還不十分充分。

六、集中式雙電機驅動(dòng)方案的優(yōu)缺點(diǎn)分析

對雙電機驅動(dòng)方案，筆者一直沒(méi)有看懂其設計者的基本意圖。是彌補單電機的不足，更好的節能?雙電機驅動(dòng)方案一個(gè)高速電機，另一個(gè)是低速電機。彼此之間一定是要組合地工作。但是必須要有兩個(gè)電機控制器，整車(chē)控制器要協(xié)調兩個(gè)電機控制器。這種方案對外行人而言，其是越來(lái)越復雜了，成本也是越來(lái)越高之嫌。北京精進(jìn)電機在嘗試這個(gè)方案，市場(chǎng)反應如何?有待驗證。

七、輪邊(輪轂)電機方案還是亮點(diǎn)，離熱點(diǎn)距離較遠

發(fā)動(dòng)機汽車(chē)離不開(kāi)離合器、變速箱，純電動(dòng)公交車(chē)采取直接驅動(dòng)也是不得以而為之。無(wú)傳統軸的直驅方案用于客車(chē)，如何克服非簧載質(zhì)量較重困難，還看不到其可行性。

開(kāi)發(fā)輪邊(輪轂)電機方案的基本意圖是什么?

a)是便于能量回收?有多少都能量可以回收;

b)是便于汽車(chē)橫向移動(dòng)?橫向移動(dòng)對客戶(hù)有而言，有多少增值;