眾所周知,多數(shù)消費者不管懂不懂,都會在看車、買車時,打開發(fā)動機艙瞅一瞅。當打開后,大家發(fā)現(xiàn)有的發(fā)動機艙 “飽滿充實”,這讓他們心里倍感“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(zhì)疑車輛的安全性,并一度懷疑車企偷工減料。

其實,發(fā)動機艙看起來“空空蕩蕩”的原因,與占據(jù)發(fā)動機艙主要面積的電驅(qū)動有關。電驅(qū)動系統(tǒng)集成化,近兩年已成為各大傳統(tǒng)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(jié)省能耗、延長續(xù)航。那么,電驅(qū)動集成化,是否是未來的正確趨勢呢?目前哪款純電產(chǎn)品的電驅(qū)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(qū)動優(yōu)勢明顯,“三合一”成未來發(fā)展趨勢

關于電驅(qū)動系統(tǒng)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(qū)動系統(tǒng),不存在集成式設計,其電機、逆變器、充配電系統(tǒng)等部件均單獨布置,各部件間靠繁雜的線束連接,這也導致當時的電動車驅(qū)動系統(tǒng),看起來十分復雜(如下圖所示)。

后來,隨著新能源電動汽車市場越來越活躍,關于電動汽車電驅(qū)動系統(tǒng)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(yōu)勢?

純電動汽車三合一電驅(qū)動系統(tǒng)

首先,集成化設計可以有效地減小電驅(qū)動系統(tǒng)的體積,降低系統(tǒng)總質(zhì)量。電驅(qū)動系統(tǒng)各個部件通過整合,整體結構更為緊湊,安裝尺寸和所占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(tǒng)質(zhì)量也得到了優(yōu)化。而車重的降低,則會使車輛能耗更低、續(xù)航里程更長。

其次,采用集成化電驅(qū)動系統(tǒng)的機艙更加簡潔,使得汽車各系統(tǒng)布局更加靈活。由于體積減小,整車的乘坐及儲物空間得到最大化利用。第三,電驅(qū)動系統(tǒng)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(yōu)化傳輸路徑,更會提高系統(tǒng)效率。同時,電驅(qū)動系統(tǒng)采用的連接件,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(qū)動系統(tǒng)成本的降低。

電驅(qū)動系統(tǒng)集成化的明顯優(yōu)勢,讓研發(fā)高度集成化的電驅(qū)動系統(tǒng),成為當下行業(yè)主流。在目前主導電驅(qū)動系統(tǒng)市場的品牌中,大陸、博世、博格華納、愛信、采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(qū)動系統(tǒng)具備成本更低、體積更小、效率更高等優(yōu)勢。而這樣的電驅(qū)動系統(tǒng),也憑借這些優(yōu)勢,備受各大主流車企的青睞。

大陸三合一電驅(qū)動系統(tǒng)

有圖有真相,“三合一”比“二合一”更勝一籌

可能有人會說,高度集成化的電驅(qū)動與非高度集成化的電驅(qū)動相比,在駕駛過程中,感覺不到前者優(yōu)勢的存在。對于這樣的“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,予以同臺競技,看看究竟誰的電驅(qū)動系統(tǒng)性能更優(yōu),誰的電驅(qū)動集成化技術,能夠帶來更長的續(xù)航表現(xiàn)。

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(qū)動系統(tǒng),通過減少整車線束、接插件、管路、箱體等部件的使用,質(zhì)量僅76.9kg的輕量化優(yōu)勢,為490km續(xù)航貢獻不少力量。同時,最大功率 135 kW、峰值扭矩 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(yōu)勢,實力演繹到極致。

菲斯塔純電動三合一電驅(qū)動系統(tǒng)

對于幾何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,采用分體式布局,這與“三合一”集成式布局相比,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(xiàn)難與菲斯塔純電動抗衡。此外,幾何A高能超長續(xù)航版本,最大支持500km續(xù)航里程,但經(jīng)過筆者實測后,最終只行駛430公里,這樣的表現(xiàn),難與二合一的集成電驅(qū)動脫離干系。

當然,為了實現(xiàn)電驅(qū)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(zhì)導線。這與幾何A采用的傳統(tǒng)的圓形銅線繞圈相比,可帶來更好的槽滿率,占積率從40%增加到60%,同時助整個電機質(zhì)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(xiàn)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(qū)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(zhì)基因。要知道,KONA EV在2019-2020連續(xù)榮獲美國沃德十佳發(fā)動機與驅(qū)動系統(tǒng)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(qū)動技術、性能雙雙優(yōu)越,自然水到渠成。

寫在最后

也許很多人不曾想到,2013年中國新能源汽車產(chǎn)銷量,不過才1.7萬輛/1.81萬輛,但2018年中國新能源汽車產(chǎn)銷量,已經(jīng)達到124.2萬輛/120.6萬輛。新能源汽車行業(yè)飛速發(fā)展的同時,當然需要不斷創(chuàng)新、進步的零部件配套技術來配合新能源汽車的發(fā)展,而集成化電驅(qū)動系統(tǒng)正是其中之一。

我們欣慰的看到,為了增強自身產(chǎn)品競爭力,已有越來越多的中高端新能源產(chǎn)品,搭載高度集成化的電驅(qū)動系統(tǒng)。其中不乏菲斯塔純電動這樣的“后起之秀”,無論是集成化、模塊化、輕量化等優(yōu)勢于一身的“三合一”電驅(qū)動系統(tǒng),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(chǎn)品,并與昂希諾純電動,一道組成北京現(xiàn)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(zhì)價均衡、性能優(yōu)異的產(chǎn)品選擇。