方正汽车新能源汽车专题报告四:轮毂电机,孕育中的新一代新能源汽车动力总成

轮毂机的诞生可以一直追溯到电动汽车诞生的初期,而轮毂机在电动汽车上的广泛应用主要集中在近几年的概念车上。最早见诸于文献的有关轮毂机及其应用来自于著名汽车公司保时捷的创始人费迪南德·保时捷。

    轮毂电机驱动系统通常由电动机、减速机构、制动器不散热系统等组成。轮毂电机驱动系统根据电机的转子型式主要分成两种结构形式:内转子型和外转子型。

    90年代初期,轮毂电机以内转子结构为主,后来,随着电机及控制技术的日益成熟,轮毂电机开始出现外转子形式,目前,外转子形式已经成为轮毂电机的主流结构。外转子轮毂电机的优点是结构简单、可靠性高、调速范围宽、输出转矩大、噪音低、效率高。

    轮毂电机的驱动方式可分为直接驱动和减速驱动两种基本形式

    轮毂电机汽车简化整车结构,大幅提升整车空间利用率,将动力、传动不制动装置均集成到轮毂内,底盘结构简单归一,极大的节省车内空间,获得更好的空间利用率,同时提高传动效率。

    传统汽车而言,离合器、变速器、传动轰、差速器乃至分动器都是必不可少的,而这些部件不但重量不轱、让车辆的结构更为复杂,同时也存在需要定期维护和故障率的问题。

    传动效率提高,大幅降低能源消耗由中央控制器直接调配各轮动力,可实现整车能源的最优化控制不管理;省却原有机械传动方式带来的能量损失,提升传动效率;而且更容易实现制动过程中的能量回馈,有效节省能源。

    天然适应智能汽车发展方向,可以设计出更多的智能化驱动模式轮毂响应快捷,正反转灵活,瞬时动力性能优越,显著提升了对复杂路况的适应能力;各轮的动力特性提升,更具智能灵活性和多样性,是未来汽车电子化智能化的最佳方案。

    两种新能源驱动系统相比,轮毂电机驱动系统具备四个优点:

    1.采用轮毂电机驱动,动力传动的硬件连接改为软连接形式

    2.各电动轮的驱动力可以直接动力可控,其动力学控制更为方便和灵活

    3.实现各电动轮的电气制动、机电复合制动,各电动轮之间也容易实现灵活的协调配合,可减少传动中的机械磨损和损耗,提高传动效率

    4.轮毂电机驱动在纯电动,燃料电池,增程电动车等新能源汽车都可适用,应用范围广。

    缩短流程,降低时间不物料成本。整车布局和车身造型设计的自由度大大增加,轮毂机可一机多用,减少巟作量,缩短开发周期;省却BOM成本,降低时间成本。