從全球范圍來看,新能源汽車產業正處于快速發展期,各國均制定了嚴厲的標準法規倒逼產業轉型升級。乘著新能源汽車的“東風”,一項技術逐漸進入人們的眼球并受到廣泛關注,這就是輪轂電機驅動技術。該技術在業界普遍認為是BEV(純電動汽車)、PHEV(插電式混合動力汽車)和FCV(燃料電池汽車)最具優勢的動力方案,是未來汽車實現全輪、全時、全電傳智能駕駛的最佳平臺。
早在20世紀90年代,國外汽車強國就開始了輪轂電機的應用開發、整車試驗,積累了一定的應用經驗,形成了深厚的技術儲備,已具備中小批量產業化生產的條件。可是,國內在中、高功率版本的輪轂電機技術幾乎還處于空白階段,因此加快引進、研發、生產先進輪轂電機,對于國內新能源汽車產業來說極為迫切。 ■布局新能源汽車輪轂電機技術 鑒于目前國內新能源汽車輪轂電機的發展現狀,浙江亞太機電股份有限公司(簡稱“亞太股份”)決定投入1000萬歐元,參股歐洲著名輪轂電機技術公司ELAPHE,力求實現輪轂電機的本土化生產,同時更好地布局新能源汽車和智能汽車領域。 ELAPHE坐落在斯洛文尼亞首都盧布爾雅那,該城市聚集了前南斯拉夫幾乎所有的電機專家和相關專業人才,具有完整的電機產業鏈工業體系。E-LAPHE在電機原創設計、控制系統算法、全套驅動系統集成方面已進行了十幾年的研發與市場運用,開發的輪轂電機技術指標具備世界領先水平,已形成了研發、產品試驗、系統集成、整車建模、中小批量生產配套的全部設備和應用能力,主要聯合開發合作伙伴有沃爾沃、PSA、雷諾等。 亞太股份將與ELAPHE及國際知名的汽車設計公司合作,共同設計開發兩驅、四驅輪轂電機驅動專用模塊化平臺,即底盤集成系統,將驅動電機、制動系統、轉向系統、懸掛系統、電池總成等全部集成到完整的平臺中,形成2~3個系列、多個品種的模塊化集成底盤產品,從而為整車廠提供適配的全套完整產品,加速輪轂電機驅動系統的產業化速度,為以輪轂電機驅動為核心的新能源汽車產品早日進入市場提供保障。 而在中國設立合資公司,則可以將ELAPHE的輪轂電機驅動系統引入國內市場,打造本土化產品,為新能源汽車提供先進的驅動、制動集成系統產品,推動中國新能源汽車產業的發展。 ■核心技術有效解決四大疑問 雖然,輪轂電機驅動技術未來前景可期,但業內對其推廣應用還存在許多疑問,其中有四大問題待釋疑:增加簧下質量是否影響車輛的操控性能,電磁材料退磁如何解決,電機與整車如何有效集成以及一致性、耐久性差如何解決。對此,亞太股份和ELAPHE公司有信心、也有實力能夠解決。 使用輪轂電機確實增加了簧下質量,關鍵在于如何避免對車輛操控造成的影響。ELAPHE公司認為,很多技術方案可以避免,最理想的是重新設計懸掛系統,對懸掛和輪轂電機進行輕量化設計,提高功率密度,減輕懸掛件的重量,加上有針對性的調校,可以做到基本不影響車輛操控性能。 輪轂電機本身的特性決定了其永磁體的熱衰退、退磁問題是運用中不可回避的技術難點。但對ELAPHE公司卻不是問題,因為它擁有電機磁路和繞線兩項頂尖專利技術,通過冷卻水道+最佳磁路的優化設計,電機總成冷卻90%水冷+10%風冷的方案,加上采用高性能的永磁體材料,“三管齊下”充分保證電機不會出現熱衰和退磁現象。此外,在結構設計上,ELAPHE加強了振動及防護方面的結構強度,振動退磁問題也得到解決。 輪轂電機驅動系統是機電、汽車技術高度集成的產品,對電機電氣控制的一致性、準確性、可靠性要求很高。E-LAPHE開發出的中央控制器具有世界領先水平,能夠做到5毫秒內的扭矩傳輸指令,控制器控制精確度能夠滿足扭矩、轉速、主動差速、左右輪同扭矩不同轉速等方面的精確控制,甚至在與整車廠密切配合下能夠做到取代ABS、ESC 等功能。 輪轂電機能否在未來新能源汽車市場“發光發熱”,除本身技術問題外,如何與整車有效集成也是關鍵。因此,不能再停留在傳統汽車結構基礎上設計新能源整車,而應按輪轂電機驅動系統的驅動特性,重新設計整車,才能充分發揮輪轂電機的更多功能,包括整車操控功能的延伸和擴展。 |
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