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三合一电驱动系统竞技场中,充满想象 期待谁会是“王炸”?

2020-05-18 13:34:39    来源:中国汽车报网

近日,精进电动宣布获得公司历史上最大订单,其JJE 200kW三合一电驱动总成获得北美大客户青睐。作为新能源汽车的核心部件之一,三合一电驱动总成系统受到各方关注,其技术和品质水平奠定了电动汽车性能基础。

集成化是大趋势

新能源汽车电驱动系统集成化发展已经有一段时间,从分体式驱动单元、到简单的物理集成、现在已经走向多合一智能化集成和标准化平台方向。电驱动技术的集成化发展有不同的方案,其中有“二合一”,即电机+减速器的方案、有“三合一”,即电机+减速器+电机控制器的方案、有“多合一”,即包含电机、减速器、电机控制器、充电机、交直流转换器、高压分线盒和部分整车控制器的方案。从目前市场上的应用情况来看,“三合一”电驱动总成方案已经成为主流。

在“三合一”的电驱动系统下,电机、控制器和减速器可以共用部分壳体,减少传动部件。这样做的好处显而易见:减轻系统重量、缩小系统尺寸,有效提升电驱动系统的功率密度。零部件的数量减少后,系统整体耐用度大大提高,系统NVH值也能够得到有效控制,降低制造成本,也有利于整车企业进行组装生产。

三合一系统案例和优势

比亚迪打造的“e平台”涵盖电机、电控、变速器高度集成的“三合一”电驱动总成,比亚迪元EV360这款纯电动小型SUV便是“e平台”下的首款车型。根据官方发布的数据,“e平台”驱动总成综合效率达到88%,与以往产品相比重量下降35%,功率密度提升40%,电机成本下降40%。此外,长安第二代电驱动总成也是“三合一”方案,该电驱动总成成本下降30%,重量降低15%,体积降低接近20%。同时,长安汽车和比亚迪汽车也在着手联合开发电驱系统,共同进行电驱“三合一”产品的设计、匹配、试验、生产等。

在零部件厂商方面,国内电驱动企业也在积极布局“三合一”或“多合一”系统,比如精进电动、大洋机电、方正电机等,它们能为车企提供一系列解决方案。以精进电动的电机方案为例,其“三合一”系统中电机功率有230kW、200kW、160kW和90kW多种方案,可以灵活用于大、中、小型乘用车和轻型商业车。如此次获得大订单的精进电动JE 200kW三合一电驱动总成输出功率200kW,扭矩4000Nm,转速可达16000rpm,特别适合高端车型的动力性和最高车速要求。而大洋电机的“三合一”电驱动系统也具备EMC(电磁兼容性)能力强、NVH表现优良等诸多优势。

全方位角力的竞技场

在国内三合一电驱动产品发展风生水起之时,国际巨头也没闲着。虽然国内市场良好的发展势头让自主厂商崭露头角,但也要正视与国际巨头竞争的残酷和激烈。

相对于国内厂商,国外厂商在电驱动系统集成化方面走得更超前。与国内企业单纯的“三合一”电驱动方案有所不同的是,博世、博格华纳、采埃孚等国际零部件巨头则推行将电机、电控、减速器及功率电子模块等部件,与传统车桥相结合,形成一个高度集成化的电驱动桥产品,使得整个电驱动总成系统成本更低、体积更小、效率更高。据了解,传统车桥是一种机械产品,但由于集成了电机和电控部分,电驱动桥的难度系数直线上升,涉及的技术范围更广,技术要求更高。比如博世的eAxle电驱动系统实现的高度集成化,使得该驱动系统的体积较传统电动汽车动力总成系统减少了20%;博格华纳打造的eGearDrive电驱动桥+电机,已经应用在特斯拉、北汽新能源、长城等汽车上。

一名业内专家在接受《中国汽车报》记者采访时认为:“国内三合一电驱动产品目前还存在一些问题,如关键零部件制约造成成本下不来;单一产品的销量还不足;对系统的NVH和电磁干扰的深入研究还不够等”。不过,他也认为,通过努力,这些问题都可以逐步得到解决。

充满想象 期待“王炸”

良好的发展前景让国内企业加速布局三合一驱动系统。近日,国内著名的设计公司阿尔特也跨界涉足三合一电驱动系统,旗下四川阿尔特新能源汽车有限公司的相关产品已能够进行批量生产。业内普遍认为,三合一电驱动领域还处于蓝海之中,想象空间巨大。

中国广阔的新能源汽车市场让国内企业有了更多的用武之地。相比于国际巨头,国内企业在成本控制和产品灵活性上更具优势,同时对市场需求的把握也更加精准。至于受到国外厂商制约的关键零部件如IGBT(绝缘栅双极型晶体管),国内企业中像比亚迪、中车等也在攻关,目前产品已经达到了相当水平,有望在不远的将来替代进口,使三合一电驱动系统总体成本进一步下降。

同时,业内专家也建议:“避免盲目扩大电机产能,造成无序竞争;同时加强电机平台化,方便优化电磁设计;传动方面,优化传动比设计并与电机和控制器集成设计,共用冷却;进一步加强对电机,传动的NVH优化,对控制器电磁干扰的研究”。在此基础上,国内三合一电驱动行业有望取得更大的成就。

精进获得大单也许只是一个开始,期待今后有更多类似的“王炸”出现。

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