電驅(qū)動方案加速輕卡電氣化進程

　　一直以來，發(fā)動機、變速器和車橋被視為卡車的核心“三大件”。其中，車橋在車輛動力傳輸過程中發(fā)揮著紐帶作用，并直接影響整車的動力性和穩(wěn)定性。

　　在新一輪科技革命推動商用車行業(yè)變革的關(guān)鍵時期，車橋作為重要部件，緊隨整車電動化發(fā)展趨勢，正加速向電驅(qū)化方向轉(zhuǎn)型。

　　電驅(qū)橋：輕卡新能源化的又一熱點

　　在公路運輸市場中，隨著新能源輕卡滲透率逐步提升，電驅(qū)橋技術(shù)在輕卡領(lǐng)域的應(yīng)用愈發(fā)普及。

　　近來，包括遠程星智H8E、解放領(lǐng)途純電輕卡、江西五十鈴EV、濰柴藍擎新能源輕卡、中國重汽藍立方電動輕卡、宇通T系列新能源輕卡、歐馬可智藍ES純電輕卡等，均配裝了集成電驅(qū)橋。

　　不僅如此，從全球市場來看，國際化零部件供應(yīng)商也為車橋電驅(qū)化提供了全方位解決方案。在前不久的上海車展上，采埃孚展示了其最新電驅(qū)動產(chǎn)品和技術(shù)方案，包括新型中央電驅(qū)動系統(tǒng)CeTrax 2和即將面世的電驅(qū)橋，面向輕型、中型和重型車輛，并計劃將最先進的商用車電驅(qū)動解決方案引入中國，進行本土化生產(chǎn)和組裝。

　　現(xiàn)階段，新能源輕卡的動力布局大致分為兩種，一種是電機搭配變速器（減速器）和后橋；另一種則是電機與電驅(qū)橋的組合。其中，電驅(qū)橋能夠高度集成電機、減速器、差速器等零部件，最大優(yōu)勢在于減輕車身重量，釋放底盤空間，進一步提升綜合效率。

　　商用車從業(yè)人士陳晨表示，商用車作為生產(chǎn)資料，必須考慮到成本、可靠性以及舒適性等因素。相較而言，輕卡主要應(yīng)用于城市工況，使用環(huán)境并沒有那么復(fù)雜，因此，電驅(qū)橋適用于輕型貨車，同時也符合國家“公共領(lǐng)域全面電動化”的號召。

　　“電驅(qū)橋?qū)⒎稚⒌牧悴考叨燃?，可以減輕系統(tǒng)重量，有效提升系統(tǒng)功率密度和綜合效率；伴隨著結(jié)構(gòu)的簡化，系統(tǒng)整體耐用度大大提高，故障率直線下降，NVH性能也能得到有效改善。除此之外，由于多個零部件集成在系統(tǒng)內(nèi)部，更有利于企業(yè)進行組裝生產(chǎn)，節(jié)省管理成本?！背啥夹履茉雌嚠a(chǎn)業(yè)推廣應(yīng)用促進會秘書長范永軍介紹說。

　　輕卡電驅(qū)橋多元技術(shù)路線并行

　　借力“雙碳”目標(biāo)以及新能源汽車?yán)谜叩臇|風(fēng)，電驅(qū)橋在輕卡領(lǐng)域的應(yīng)用有望迎來快速上量期。在此趨勢下，整零企業(yè)積極應(yīng)對，根據(jù)目標(biāo)車型和使用工況，開發(fā)出不同技術(shù)路線的電驅(qū)橋產(chǎn)品，以迎合市場需求。

　　“目前來看，乘用車電驅(qū)動構(gòu)型已基本確定，即二合一、三合一或多合一系統(tǒng)，偏軸、半同軸、平行軸以及全同軸電驅(qū)橋在乘用車上均有所應(yīng)用。相較而言，商用車電驅(qū)橋的推廣速度略慢于乘用車?！蔽辶夤I(yè)技術(shù)質(zhì)量總監(jiān)陳俊告訴記者，從商用車電動化發(fā)展進程來看，電驅(qū)橋系統(tǒng)將率先在微卡和部分輕卡上實現(xiàn)應(yīng)用。但當(dāng)前的輕卡領(lǐng)域，“油改電”技術(shù)路線依然是主流，只要將原來的發(fā)動機和變速器總成更換成電機和減速器，便可實現(xiàn)“華麗變身”。

　　范永軍表示，在新能源物流車發(fā)展初期，由于市場體量較小，且新車研發(fā)設(shè)計成本高，致使主流車企大多采用“油改電”的方式，基于傳統(tǒng)燃油輕卡的架構(gòu)，無需對底盤、前后橋或差速器進行較大改動，而且后期車輛售后維修更加便捷，保養(yǎng)成本相對較低。不過，隨著新能源輕卡市場體量的不斷增長，配裝電驅(qū)橋的車型將會逐漸增多。由于電動汽車的底盤與傳統(tǒng)燃油車有所不同，采用電驅(qū)橋技術(shù)的車型，立項之初就需根據(jù)電動車的特點開發(fā)、設(shè)計以及調(diào)校，所以無論是在整體性能、管理成本，還是操控性和安全性上，都要優(yōu)于“油改電”車型。

　　目前，電驅(qū)橋技術(shù)路線大致可分為兩種（按照電機在車橋中的布置位置）：集成式電驅(qū)橋和分布式電驅(qū)橋。其中，集成式電驅(qū)橋又可分為單電機驅(qū)動橋（平行軸電驅(qū)橋和同軸電驅(qū)橋）和雙電機驅(qū)動橋；分布式電驅(qū)橋可分為輪邊電驅(qū)橋和輪轂電驅(qū)橋。在新能源商用車領(lǐng)域中，普遍應(yīng)用的是輪邊電驅(qū)橋、集成電驅(qū)橋、同軸電驅(qū)橋和平行軸電驅(qū)橋。輪邊電驅(qū)橋主要應(yīng)用于低地板公交客車，集成電驅(qū)橋常用于6～12米全系城市客車，同軸和平行軸電驅(qū)橋則多配裝在輕型貨車、智能小巴和無人駕駛微循環(huán)客車上。

　　“在輕型和中型商用車市場上，平行軸電驅(qū)橋應(yīng)用較多，它結(jié)構(gòu)簡單，在原有平臺基礎(chǔ)上，不需做太大改動，但不足之處是傳動效率和NVH性能稍差。此外，半同軸驅(qū)動橋系統(tǒng)也是商用車主流技術(shù)路線之一，相較于平行軸驅(qū)動橋，其剛性、傳動效率和空間利用率更佳，但對生產(chǎn)企業(yè)的制造能力提出了更高要求，一旦半同軸驅(qū)動橋出現(xiàn)故障，無法單獨更換減速器，進而會帶來更高的維修成本?！标惪≌f道。

　　“全同軸電驅(qū)橋的傳動效率和NVH性能俱佳，并且系統(tǒng)整體更小、更緊湊，不占用太大空間，但它對齒輪的加工精度要求更高，裝配的工藝難度也更大。因此，目前很少有輕卡配裝全同軸電驅(qū)橋?！标惪⊙a充說。

　　“每一類電驅(qū)橋系統(tǒng)都有自己的優(yōu)缺點?！标惓拷榻B說，比如同軸式電驅(qū)橋維保拆卸困難，平行軸電驅(qū)橋的齒輪箱存在應(yīng)力突變問題，導(dǎo)致對總成件的選用極為嚴(yán)格（軸承、油封）。總體來看，由于車橋重心與箱體不重合，進而導(dǎo)致車輛起步、加速或遭遇惡劣工況時的適應(yīng)性下降，以及橋殼開裂等疲勞斷裂缺陷，是電驅(qū)橋普遍性問題。

　　技術(shù)進步賦能新能源輕卡發(fā)展

　　采訪中，不少輕卡經(jīng)銷商表示，無論是從綜合效率還是空間利用上來看，“油改電”的新能源輕卡都無法滿足多種場景的運輸需求。今后，在“雙碳”目標(biāo)的指引下，配裝電驅(qū)橋的新能源輕卡將會迎來發(fā)展機遇期。

　　“不過，目前依然有用戶對使用電驅(qū)橋車型存在顧慮?！北本┠称放戚p卡經(jīng)銷商劉立文指出，在新能源輕卡上，電機與后橋的放置位置過近，而電機又是一個巨大熱源，在長時間的高溫炙烤下，電驅(qū)橋很可能會出現(xiàn)漏油的現(xiàn)象。另外，由于電驅(qū)橋扭矩、功率較低，目前并不適用于復(fù)雜工況。

　　宇通輕卡開發(fā)部相關(guān)負(fù)責(zé)人告訴記者，電機與電驅(qū)橋的布置方式將是車企未來持續(xù)關(guān)注的重點?！坝捎陔姍C集成在車橋上，導(dǎo)致后懸架簧下質(zhì)量偏大，未來還需結(jié)合車輛實際運行情況進行相應(yīng)調(diào)整。同時，電機的工作環(huán)境較為惡劣，如何保證其可靠連接也是需要解決的一大難題。此外，提升電機的防水、防塵能力以及進行殼體加強也是研發(fā)、設(shè)計過程中需要特別關(guān)注的地方。”該負(fù)責(zé)人表示。

　　與此同時，我們也應(yīng)清醒地認(rèn)識到，我國電驅(qū)動技術(shù)起步相對較晚，產(chǎn)業(yè)化制造能力不足，電驅(qū)動系統(tǒng)與國外產(chǎn)品相比還存在一定差距，行業(yè)發(fā)展尚有諸多問題待解，如提高電機與驅(qū)動器的功率、提高電機可靠性和耐久性、減輕驅(qū)動電機質(zhì)量等。

　　對此，陳俊表示，單從機械結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)工藝來看，電驅(qū)橋系統(tǒng)要比傳統(tǒng)發(fā)動機和變速器的研發(fā)制造難度小很多，而且更容易打破技術(shù)壟斷，這也給了國內(nèi)零部件企業(yè)和整車企業(yè)更多的發(fā)展機遇。

　　“目前來看，我國電驅(qū)橋領(lǐng)域主要有兩大陣營，一是傳統(tǒng)車橋和傳動系企業(yè)，它們的優(yōu)勢是掌握橋殼、差速器等傳統(tǒng)車橋部件資源，劣勢是對電驅(qū)動的理解不夠；另一大陣營是電驅(qū)動新勢力企業(yè)，它們的優(yōu)勢是更熟悉電驅(qū)動結(jié)構(gòu)特性，對電機、齒輪箱的選用更有經(jīng)驗，但對傳統(tǒng)機械資源掌控能力較為欠缺（橋殼等），一般可通過外購或有限度的自制解決。”陳晨介紹說。

　　“就電驅(qū)橋系統(tǒng)而言，未來需要在減速器的軸承和高速油封上下足功夫。另外，電驅(qū)橋的高速、高扭矩、高響應(yīng)帶來的總成可靠性及NVH問題，也需自主企業(yè)加大力度攻克?！标惪∽詈笳f道。（武新苗）

　　轉(zhuǎn)自：中國汽車報網(wǎng)

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