“這是中國第一輛采用輪轂電機驅動的客車,未來無論在中國還是國際市場,將會有更多公交客車配裝輪轂電機系統。”5月24日,湖北泰特機電有限公司(簡稱“泰特機電”)總裁趙光中在“2017北京國際道路運輸、城市公交車輛及零部件展覽會”(簡稱“北京客車展”)活動現場道出了輪轂電機今后的發展前景。
近年來,隨著新能源汽車驅動技術的發展,輪轂電機技術逐漸進入人們的視野,并被看作是今后新能源汽車驅動系統的最佳解決方案。
如今,隨著國內首輛輪轂電機客車的亮相,是否意味著我國輪轂電機技術產業化的時代即將來臨?
■優勢明顯但技術攻克難度大
“把電機放置在車輪中,直接輸出動力,是一種最佳狀態。”世界汽車工程師聯合會輪值主席趙福全就曾指出,汽車的動力是通過車輪傳遞的,如果將動力機構放到車輪中,汽車的動力性和效率將因此得到極大提升。
輪轂電機系統的最大特點就是將動力裝置、傳動裝置和制動裝置整合到輪轂內,得以將電動車輛的傳動系統大為簡化。另外,輪穀電機之所以備受追捧,還在于該系統的效率比輪邊驅動和集中式驅動方式都要高。初步測算,輪轂電機系統要比集中式驅動方式的效率高出13%~16%。而輪邊驅動系統雖然原理上也是將電機布置在車橋上,但電機系統在通過減速機構后,會有10%左右的效率損失。而輪轂電機則是直接驅動車輪,避免了效率損失這一問題。
“對于電動汽車來說,效率的提升可以進一步增加續駛里程。另外,雖然輪轂電機比普通輪轂要重不少,但對整車來說,裝配輪轂電機的底盤比傳統底盤少了很多部件,因此還實現了大幅減重。”某輪轂電機企業負責人表示,由于輪轂電機系統節省了復雜的傳動機構,整車成本也會有所下降。“不過,值得注意的是,目前輪轂電機產業化還遠遠不夠,而且技術被少數公司壟斷,輪轂電機成本還居高不下。不過隨著輪轂電機前景被各大車企看好,一步步實現產業化,這部分優勢會逐漸體現出來。”上述負責人說。”
優勢雖然顯而易見,但想要攻克這項被稱為“完美驅動解決方案”的輪轂電機技術也不是那么容易。
據了解,輪轂電機汽車的驅動電機、減速機構、制動器等都聚集在有限的車輪空間內,車輪輸出動力的同時,還需具有極強的靈活性。“如果不采取有效措施,隨著車輪非簧載質量的增加,電動汽車垂直方向的振幅就會增大,直接影響輪胎的附著性能。那么汽車的操控性、平順性與舒適性都會受到影響。”某輪轂電機企業技術人員告訴《中國汽車報》記者,除以上技術難題,輪轂電機本身的散熱、防水等問題也亟待解決。
“真正的分布式直驅是驅動能源與輪轂之間不能有任何的機械件,而且直驅核心技術在高扭矩、高功率之外,還有電子差速技術。”趙光中指出,如果輪轂電機的電子差速沒有解決,將會給輪胎帶來極大的磨損,無法支持車輛的正常行駛。另外,由于電機內置在輪轂里,工作環境要惡劣得多,而電機本身比較嬌貴,所以防水、防塵、防震設計也要更加精細,“總體來看,想要將輪轂電機技術產業化,我們還任重道遠。”
■砥礪前行首輛輪轂電機客車問世
雖然目前面臨技術攻克難、購買成本高等難題,使輪轂電機技術距真正實現產業化還有一段距離,但國內電機企業并沒有因此退縮,而是頂著壓力,積極布局。
“事實上,企業最大的風險并不是資金風險,而是技術缺失的風險。”天津天海同步集團董事長呂超表示,“為保證處于行業領先地位,我們斥資5億元收購了輪轂電機領域的領路者——荷蘭e-Traction公司,使我們掌握了多項輪轂電機的關鍵技術,而這輛輪轂電機客車就是我們不斷深耕的成果。”
據呂超介紹,北京客車展亮相的輪穀電機客車是標準的12米低地板城市客車,能夠方便乘客尤其是老人和小孩上下車。“不僅如此,我們這款產品的綜合競爭力也較強。”他介紹說,與集中式驅動客車相比,配裝輪轂電機的客車綜合效率能夠提高30%,總體成本降低10%。
“首款輪轂電機客車的亮相,是我國客車技術進步的重要標志。”重慶交通大學公共學者王健認為,如果將分布式驅動作為未來客車的發展趨勢,這就意味著傳統的集中式驅動形式將被徹底顛覆。
隨著輪轂電機技術的不斷進步,其在客車領域的配套前景受到業界諸多零部件企業的關注。業內專家認為,由于輪轂電機對空間尺寸的要求較高,客車車輪較大的空間為輪轂電機技術突破提供了更多可能。“與乘用車相比,城市客車采用輪轂電機作為驅動形式,在散熱、涉水、防塵等方面,相對容易解決。此外,這一類車型對非簧載質量的要求也不會太明顯。”王健則指出,由于公交車輛的路線固定、車速穩定,路況也不會太復雜,為輪轂電機在城市客車領域的應用提供了更多的可能性。
■走向市場是最后一步
作為新能源客車領域的“新鮮”產物,配裝輪轂電機的客車從樣車到量產,再到被市場接受,還需要多長時間?
“預計我們的產品明年就可推向市場。”呂超告訴《中國汽車報》記者,泰特機電的輪轂電機技術及相關客車產品在歐洲8個國家、11個城市已大范圍應用,依托這項成熟的技術,是打開中國市場的重要基礎之一。另外,從推廣難度上看,呂超認為中國客車市場的推廣壁壘要小很多,好產品會迅速被市場認可,而歐洲市場由于被大公司高度壟斷,推廣一直陷入僵局。
“目前輪轂電機的主要問題的確來自于產業化推廣。”王健指出,輪轂電機客車在歐洲推廣了很多年,卻并未有太大起色。其中關鍵原因在于產品價格上。在他看來,隨著輪轂電機客車走向量產之后,價格的問題會慢慢弱化。
“從我近十年的觀察來看,輪轂電機技術越來越成熟。現存的問題就是客車自身重量的問題,目前輪轂電機系統自身的體積和重量還是比較大的。”王健指出,輪轂電機客車在輕量化方面還有一定的提升空間。對此,呂超也指明了未來的提升方向,輪轂電機與新能源汽車一樣,將進一步提升輕量化、電動化、智能化,實現輪轂電機和轉向系統及智能駕駛的集成。
編輯:孫偉川