本文轉自【和訊網】；
眾所周知,多數消費者不管懂不懂,都會在看車、買車時,打開發動機艙瞅一瞅。當打開後,大家發現有的發動機艙 “飽滿充實”,這讓他們心裏倍感“踏實”;有的則“空空蕩蕩”,尤其如果沒有底盤裝甲,甚至一眼能看到路面,這讓他們滿腹疑慮,進而質疑車輛的安全性,並一度懷疑車企偷工減料。
其實,發動機艙看起來“空空蕩蕩”的原因,與佔據發動機艙主要面積的電驅動有關。電驅動系統集成化,近兩年已成為各大傳統車企和造車新勢力的新“競技場”。千萬不要小看了該技術,它能讓我們獲得更寬敞舒適的乘坐空間,尤其是能夠節省能耗、延長續航。那麼,電驅動集成化,是否是未來的正確趨勢呢?目前哪款純電產品的電驅集成化,走在了技術前沿?接下來,請跟隨小編一探究竟。
高度集成化電驅動優勢明顯,“三合一”成未來發展趨勢
關於電驅動系統的構造,主要包含高性能動力電機、電力控制單元和減速器等部分。最初的電驅動系統,不存在集成式設計,其電機、逆變器、充配電系統等部件均單獨佈置,各部件間靠繁雜的線束連接,這也導致當時的電動車驅動系統,看起來十分複雜(如下圖所示)。
後來,隨着新能源電動汽車市場越來越活躍,關於電動汽車電驅動系統的一體化研究,開始步入工程師的視野。如下圖所示,比較常見的集成化設計,取消三相線,將電機、電控端子直連;取消水管,將電機、電控水道直連,以及將電機殼體和減速器殼體共用等。不過,問題來了。這樣的構造都有哪些優勢?
純電動汽車三合一電驅動系統
首先,集成化設計可以有效地減小電驅動系統的體積,降低系統總質量。電驅動系統各個部件通過整合,整體結構更為緊湊,安裝尺寸和所佔體積得到進一步縮減;同時,各部件之間的連接材料,因為集成化設計而大幅度減少,系統質量也得到了優化。而車重的降低,則會使車輛能耗更低、續航里程更長。
其次,採用集成化電驅動系統的機艙更加簡潔,使得汽車各系統佈局更加靈活。由於體積減小,整車的乘坐及儲物空間得到最大化利用。第三,電驅動系統集成化有效地縮短了各部件之間的距離,減少了連接件及相應接口的使用,不僅能優化傳輸路徑,更會提高系統效率。同時,電驅動系統採用的連接件,包含導線和管路等材料,因此減少連接材料的使用,也將直接促成電驅動系統成本的降低。
電驅動系統集成化的明顯優勢,讓研發高度集成化的電驅動系統,成為當下行業主流。在目前主導電驅動系統市場的品牌中,大陸、博世、博格華納、愛信、採埃孚等國際零部件巨頭,均將電機、電控、減速器及功率電子模塊等部件進行高度集成化設計,使得整個電驅動系統具備成本更低、體積更小、效率更高等優勢。而這樣的電驅動系統,也憑藉這些優勢,備受各大主流車企的青睞。
三合一電驅動系統
有圖有真相,“三合一”比“二合一”更勝一籌
可能有人會説,高度集成化的電驅動與非高度集成化的電驅動相比,在駕駛過程中,感覺不到前者優勢的存在。對於這樣的“固有”認知,筆者不妨將目前新能源市場上的熱門車型菲斯塔純電動、幾何A,予以同台競技,看看究竟誰的電驅動系統性能更優,誰的電驅動集成化技術,能夠帶來更長的續航表現。
先來看菲斯塔純電動,該車搭載的大陸永磁同步電機,便是將電機、減速器和逆變器,高度集成在一起的電驅動系統,通過減少整車線束、接插件、管路、箱體等部件的使用,質量僅76.9kg的輕量化優勢,為490km續航貢獻不少力量。同時,最大功率 135 kW、峯值扭矩 310 N·m、最高車速達 165 km/h及0 ~ 50 km/h 加速快至3.5 s,更是將高性能優勢,實力演繹到極致。
菲斯塔純電動三合一電驅動系統
對於幾何A,其搭載的電機由精進(JJE)和方正(FDM)提供,將電機與減速器進行二合一,採用分體式佈局,這與“三合一”集成式佈局相比,緊湊型不夠突出,再加上線材的原因,導致最大功率120KW,最大扭矩250N·m,最高車速150 km/h,0-50km/h加速需要3.8秒,這樣表現難與菲斯塔純電動抗衡。此外,幾何A高能超長續航版本,最大支持500km續航里程,但經過筆者實測後,最終只行駛430公里,這樣的表現,難與二合一的集成電驅動脱離干係。
當然,為了實現電驅動輕量化,菲斯塔純電動針對電機的定子線圈,使用截面積更大的扁形銅質導線。這與幾何A採用的傳統的圓形銅線繞圈相比,可帶來更好的槽滿率,佔積率從40%增加到60%,同時助整個電機質量更輕,整體能耗也隨之下降。此外,菲斯塔純電動的這種扁銅線繞組方法,不僅能增強熱傳導能力,提升散熱性能,還能帶來更高功率密度,為更強動力表現夯實基礎。
圖左為菲斯塔純電動,圖右為幾何A
值得一提的是,菲斯塔純電動之所以電驅動技術硬核,與強大的全球技術做背書密切相關。其中,在動力上,延承昂希諾純電動的海外版車型(KONA EV),在動力操控上的技術與品質基因。要知道,KONA EV在2019-2020連續榮獲美國沃德十佳發動機與驅動系統大獎,能從這樣的高端精品車上面“汲取”技術基因,菲斯塔純電動的電驅動技術、性能雙雙優越,自然水到渠成。
寫在最後
也許很多人不曾想到,2013年中國新能源汽車產銷量,不過才1.7萬輛/1.81萬輛,但2018年中國新能源汽車產銷量,已經達到124.2萬輛/120.6萬輛。新能源汽車行業飛速發展的同時,當然需要不斷創新、進步的零部件配套技術來配合新能源汽車的發展,而集成化電驅動系統正是其中之一。
我們欣慰的看到,為了增強自身產品競爭力,已有越來越多的中高端新能源產品,搭載高度集成化的電驅動系統。其中不乏菲斯塔純電動這樣的“後起之秀”,無論是集成化、模塊化、輕量化等優勢於一身的“三合一”電驅動系統,亦或承襲KONA EV的沃德十佳動力基因,都能助自身迅速成為純電車市場中的明星產品,並與昂希諾純電動,一道組成北京現代SUV+運動轎車的“純電雙雄”組合,為追求純電出行的消費者,帶來更多質價均衡、性能優異的產品選擇。