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看国内外“三合一”电驱动总成系统有何差距?

曾雪花 · 2018-05-10

摘要: 目前大多数企业只能做到“二合一”的电驱动总成方案,但业内专家预计,未来几年内,三合一电驱动总成方案将成为主流。

随着新能源汽车技术的不断发展,零部件集成化设计已经成为必然趋势。通过集成化设计,一方面可以简化主机厂的装配,提高产品合格率;另一方面可以大规模缩减供应商数量,还可以达到轻量化、节约成本等目的。

在电驱动技术方面,目前有“二合一(电机+减速器)”方案,代表车型是雪佛兰Bolt;“三合一(电机+减速器+电机控制器)”方案,代表车型是特斯拉系列。

还有“多合一(包含电机+减速器、电机控制器、充电机、支流变换器、高压分线盒、部分整车控制器)”方案,代表车型是宝马i3。

综合来看,目前大多数企业只能做到“二合一”的电驱动总成方案,但业内专家预计,未来几年内,三合一电驱动总成方案将成为主流。而从长远来看,电机、减速器、电机控制器、高压分线盒、DC/DC、DC/AC、充电机等零部件都会集成为一个大的动力总成。

根据高工电动车网了解,目前国内大多数电机及电控企业正在由单一产品供应商向“电机+电控+减速器”的动力总成提供商转型,但大多数还在研发、测试阶段。其中,包括长安汽车、大洋电机、精进电动等企业已经研发了三合一电驱动总成方案,预计最快在2019年实现量产应用。

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具备成本更低、体积更小、效率更高等优势。

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。现阶段,尽管大多数企业的电驱动桥方案还未实现大规模运用,但是以博格华纳、GKN为代表的部分企业的电驱动桥产品已经得到了成功应用。

下面,一起来看看国内外企业推出的“三合一”电驱动总成方案。

国内篇

●东风德纳

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目前,东风德纳针对6-8吨纯电动城市物流卡车、8米纯电动城市公交客车、7米纯电动旅游客车推出了“四合一”结构特点的纯电动驱动桥。

据了解,该电驱动桥集成了电机、变速箱、传动轴、差速器等,具有传动效率高、尺寸小等特点。其中,电机最大功率为150KW,最大扭矩为635牛米,最高转速达到8000转。

产品优势:相比普通传动系统,该电驱动桥大大减小了系统空间,更方便车辆的布局。其中最新研发的电驱动桥整体重量减轻了30KG以上,冷却能力提高20%,还具备延长续航里程等功能。

应用情况:目前东风德纳的纯电动驱动桥已经在东风襄阳旅行车、东风商用车、东风特汽等车型上试装。

●比亚迪

比亚迪将电机、减速器、电控作为一体设计,打造了三合一电驱动总成系统,具有高度集成化、IGBT损耗小、高效区宽等诸多优势,满足了A00、A0、A、B级等轿车对动力性加速和爬坡的需求。

据悉,比亚迪发布了“e平台”,涵盖电机、电控、变速器高速集成的三合一电驱动总成,以及DC-DC、充电器和配电箱三合一的高压系统等。其中,比亚迪的三合一电驱动总成系统中,电机转速达到14000rpm。

产品优势:驱动总成综合效率达到88%,最高效率达到91.9%,重量下降了35%,功率密度提升了40%,电机成本下降了40%。

应用情况:据了解,比亚迪元EV360便是比亚迪“e平台”下的首款纯电动车型,该车是一款纯电动小型SUV,电机峰值功率为160KW,峰值扭矩为310N·M。

●大洋电机

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大洋电机的三合一电驱动系统采用电机、电控(可带DC-DC)、减速器集成设计,具备EMC能力强、NVH表现优良等诸多优势,功率范围覆盖75-120KW。

●精进电动

精进电动自主研发的电机+减速箱+电控一体化总成,将于2019年投产。新一代“三合一”电驱动总成将实现动力、效率、轻量化、重量、振动噪音和成本水平的更好表现,300Nm系列电机的转速将提高到16,000转以上,进一步引领行业的技术进步。

●长安汽车

长安第二代电驱动总成也是三合一方案,包含了电机、减速器与电控等集成,目前已经开发完成。相比此前的总成,该电驱动总成成本下降了30%,重量降低15%,体积也将近降低20%,同等电量下,NEDC续航提升约5%。

据了解,长安与比亚迪将共同针对新能源汽车电驱动三合一产品进行开发设计。

应用情况:2019年量产,并搭载在长安汽车某款车型上市。

国外篇

相对于国内厂商,国外厂商在电驱动系统集成化设计方面走得更超前,并已在部分车型上有所应用。具体来看,国外厂商推出的电驱动总成产品,其集成度更高、体积更小、效率也更高。

●博世eAxle电驱动桥

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博世将原来独立的电机、电机控制器、变速箱和包括逆变器在内的功率电子模块集成到一个外壳当中,可安装在油电混合动力车、电动车等车型上。据了解,具体产品可按照平台设计输出50KW到300KW、1000NM到6000NM等不同的变型产品。

产品优势:与传统电机相比,博世的eAxle电驱动系统可扩展模块化平台,使不同功率产品快速开发并适配于不同车型,大大缩短开发周期,由此带来5%-10%的成本效益。同时,该系统可实现高度集成化,体积较传统电动汽车动力总成系统减少了20%。

量产时间:2019年

●GKN(吉凯恩)电驱动桥

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GKN集团创建于1759年,自2002年开始一直推动eAxle技术的发展,目前已经研发了多模混合动力MMeT产品(于2018年国内量产)、GKN半集成化产品、GKN集成式电驱系统(2019年国内量产)。

据了解,GKN集团最新研发生产的电驱动桥(eDrive)将电机、逆变器、eAxle减速箱等集成为一体,可提供2000N·M转矩和70KW功率,可使车辆在纯电动模式下达到125km/h的最高车速。

产品优势:整套电驱动桥系统重量只有20.2公斤,最高效率达到97%。

应用情况:目前GKN的电驱动桥已经在沃尔沃XC90插电混动车型、宝马i8、三菱欧蓝德(插电混动汽车)等车型得到了成功应用。

●博格华纳:eGearDrive®电子驱动桥+电机的方案

针对电动汽车领域,博格华纳推出了eGearDrive®电子驱动桥+电机的综合解决方案系统,该方案适用于不同车型、不同能效比的电动汽车。

产品优势:eGearDrive®电子驱动桥具有较高的扭矩容量,能够处理高达14000rpm的输入速度,从而保证运作平稳、低噪音。

应用情况:特斯拉、北汽新能源、长城C30EV等。其中,长城C30EV便采用了博格华纳的一体式电驱动桥,峰值扭矩达280N·M,峰值功率为120KW,百公里加速度为8s。

●采埃孚三合一电驱系统

采埃孚的电驱系统包含电机、变速器、传动部件等等,专为微型车、小型车研发,转速可达21,000转/分钟,同时还具备电能转化效率高和性能优异的特点。

而2017年,采埃孚全新推出的模块化mSTARS系统包含了驱动电机、变速器、差速器和功率电子模块,可同时适用于传统动力汽车、混合动力汽车及纯电动汽车等多种不同驱动形式的车型。

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标签: 电驱总成

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