[汽車之家 行業(yè)] 車輪實(shí)現(xiàn)90°轉(zhuǎn)向,汽車原地可掉頭,內(nèi)飾空間更大……這些優(yōu)勢可全部在輪轂驅(qū)動上得到實(shí)現(xiàn)。
當(dāng)許多人為之震撼的同時,其實(shí)這項(xiàng)技術(shù)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(fèi)迪南德·保時捷,就曾展示了一輛搭載輪轂電機(jī)的純電動車——System Lohner-Porsche。
此后的100年間,這一顛覆性技術(shù)始終沉寂,遲遲看不到廣泛應(yīng)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(qū)的“喚醒”跡象。3月19日,舍弗勒輪轂驅(qū)動業(yè)務(wù)全球總部及研發(fā)中心正式在上海啟用,百年輪轂電機(jī),終于踏入量產(chǎn)化元年?
■技術(shù)很好,卻棄之不用
傳統(tǒng)電動汽車的傳動方案,是將電機(jī)的輸出扭矩通過變速器和差速器等傳遞到車輪。而輪轂驅(qū)動是將電機(jī)直接安裝在車輪上,省去了中間復(fù)雜的傳動過程。
『輪轂驅(qū)動(右)比集中式驅(qū)動(左)結(jié)構(gòu)更簡單』
它所帶來的好處一直讓業(yè)內(nèi)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(jī)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(jìn)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(jī)構(gòu),節(jié)省了整個底盤的布置空間,乘客可以享受更大的車內(nèi)空間。
更為重要的是,由于電機(jī)直接驅(qū)動車輪,MCU(電機(jī)控制器)只需要一個簡單的指令即可直接控制車輪的轉(zhuǎn)速和扭矩。比如,可通過左右輪不同轉(zhuǎn)速,實(shí)現(xiàn)電子差速減少轉(zhuǎn)彎半徑,或不同轉(zhuǎn)向角實(shí)現(xiàn)原地轉(zhuǎn)向,甚至側(cè)方位停車。
這么好的東西,為什么100多年了,在汽車領(lǐng)域上久久沒有量產(chǎn)呢?最大的因素在于內(nèi)燃機(jī)浪潮的崛起,加之輪轂電機(jī)在技術(shù)上存在著難以逾越的障礙,這一技術(shù)始終被主機(jī)廠“棄”之不用。
從技術(shù)角度來看,輪轂電機(jī)的應(yīng)用會讓簧下質(zhì)量大幅增加,這也意味著車輛的舒適性和操控性將受到嚴(yán)重影響,這對于乘用車而言無疑是致命的。另外,電機(jī)裝在車輪內(nèi),空間小冷卻不足,加上剎車也會讓電機(jī)過熱,進(jìn)而導(dǎo)致電機(jī)材料退磁。
這也是輪轂技術(shù)發(fā)明至今以來,一直沒有在乘用車上大規(guī)模應(yīng)用的根本原因。世界上最接近于輪轂電機(jī)量產(chǎn)的公司,包括Protean、Elaphe、e-Traction等都有相關(guān)的技術(shù)儲備,但現(xiàn)階段,該技術(shù)仍處于工程樣品、樣車調(diào)試試驗(yàn)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(yīng)用
在舍弗勒看來,城鎮(zhèn)化進(jìn)程的不斷加快,將給城市交通帶來巨大挑戰(zhàn)。預(yù)計(jì)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(jī)動的移動出行方式更符合未來城市的需求。而輪轂驅(qū)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(yán)峻的城市問題。
『舍弗勒輪轂驅(qū)動業(yè)務(wù)副總裁蘇輝』
進(jìn)一步理解,舍弗勒將輪轂電機(jī)的量產(chǎn)應(yīng)用聚焦于自動駕駛區(qū)間巴士、最后一公里的物流運(yùn)輸,以及特種裝備和車輛等。
這對于2009年就開展輪轂電機(jī)研發(fā)的舍弗勒而言,擁有這一系列具備量產(chǎn)條件的輪轂驅(qū)動產(chǎn)品并不是難以實(shí)現(xiàn)的事情。
“輪轂電機(jī)應(yīng)用是一個系統(tǒng)性工程,不是簡單地將電機(jī)裝進(jìn)輪轂里就完事!鄙岣ダ蛰嗇烌(qū)動業(yè)務(wù)副總裁蘇輝稱。
『舍弗勒輪轂驅(qū)動研發(fā)史』
對于此前“不可逾越”的技術(shù)難點(diǎn),經(jīng)過多年的產(chǎn)品迭代升級及樣車驗(yàn)證,舍弗勒已根據(jù)客戶應(yīng)用需求找到一個平衡點(diǎn)!霸诒WC結(jié)構(gòu)件強(qiáng)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(zhì)量所帶的影響,通過整車的參數(shù)調(diào)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(guān)于電機(jī)冷卻難題,舍弗勒選擇了水冷模式,相比風(fēng)冷和油冷,水冷能最大效率的發(fā)揮電機(jī)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(qū)動可以完全放在一個14寸的輪輞內(nèi),解放了發(fā)動機(jī)等傳統(tǒng)動力總成占有的車身空間。
事實(shí)上,舍弗勒輪轂驅(qū)動系統(tǒng)已經(jīng)在多種車型上得到成功應(yīng)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(qū)動更容易在B端場景應(yīng)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(yīng)用,可以24小時不間斷運(yùn)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(xiàng)新技術(shù),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(yuǎn)。
“我們發(fā)現(xiàn)客戶在各個領(lǐng)域有急切的應(yīng)用需求,包括共享汽車、特種汽車、環(huán)衛(wèi)車、機(jī)場用車等。雖然每一種應(yīng)用場景量不大,但各式各樣的應(yīng)用場景疊加在一起,即能產(chǎn)生規(guī)模效應(yīng)。”蘇輝強(qiáng)調(diào)。
不同于以往,輪轂電機(jī)發(fā)展至今,已不僅僅是一個驅(qū)動電機(jī),而是發(fā)展成集線控動力、能量回收、差速轉(zhuǎn)向、輔助制動等前端技術(shù)于一體的智能汽車平臺基礎(chǔ)。有了模塊化設(shè)計(jì),舍弗勒對于各種應(yīng)用場景的變化顯得得心應(yīng)手,因?yàn)樗艽蟠蠊?jié)省產(chǎn)品開發(fā)周期和成本。
■移師中國,或兩年內(nèi)量產(chǎn)
這些B端應(yīng)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(qū)動業(yè)務(wù)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(qū)動也是國家支持的科研項(xiàng)目;其次,輪轂驅(qū)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(jī)遇方面,中國人的研發(fā)速度一定比德國人要走得快!碧K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(jì)劃將輪轂驅(qū)動生產(chǎn)線建設(shè)在中國就可窺知。據(jù)透露,輪轂驅(qū)動生產(chǎn)線或?qū)⒂?022年下半年或2023年上半年啟動,具體取決于現(xiàn)在客戶的項(xiàng)目情況。
舍弗勒力推B端場景應(yīng)用,是否代表輪轂驅(qū)動在乘用車量產(chǎn)是遙不可及的幻想?答案并不是。
“主機(jī)廠明白,輪轂電機(jī)是電動汽車的終極解決方案,也很想進(jìn)入到這個領(lǐng)域,只是現(xiàn)階段,大部分乘用車以技術(shù)儲備為主,舍弗勒也與一汽等主機(jī)廠有密切聯(lián)系,為今后量產(chǎn)可能做準(zhǔn)備!碧K輝解釋。
事實(shí)上,業(yè)內(nèi)對輪轂電機(jī)研發(fā)始終保持跟進(jìn)。吉利汽車研究院GEA項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)日前專項(xiàng)調(diào)研亞太股份輪轂電機(jī)技術(shù),雙方就新車型平臺進(jìn)行了開發(fā)論證。
輪轂電機(jī)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(jī)(IWM)”技術(shù),并成功進(jìn)行了實(shí)車驗(yàn)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(jié):
百年前,業(yè)內(nèi)始終認(rèn)為輪轂電機(jī)不具備商業(yè)價值,百年后的今天,舍弗勒用實(shí)際行動證明這一技術(shù)具有量產(chǎn)前景,雖然在乘用車市場應(yīng)用仍有較大距離,但不妨礙輪轂電機(jī)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(shù),或?qū)⒃谥袊袌龃笠?guī)模落地。(文/汽車之家 彭斐)
好評理由:
差評理由: