隨著車(chē)輛的新能源化發(fā)展進(jìn)程，組成車(chē)輛的零部件從過(guò)去的分散式向集中式演變。根據(jù)布局的不同，其實(shí)可以將布局方案大致的劃分為兩個(gè)階段。

第一是以電機(jī)替代發(fā)動(dòng)機(jī)為主的分散式布局；

第二是高度集成化的電驅(qū)橋作為動(dòng)力總成。

文｜霍景春

圖｜霍景春

目前，業(yè)內(nèi)并沒(méi)有嚴(yán)格意義上的產(chǎn)品劃分，但是每個(gè)廠家也會(huì)按照自己的產(chǎn)品研發(fā)進(jìn)度對(duì)其進(jìn)行梳理。前幾天，我們走訪了法士特松正，它們的產(chǎn)品規(guī)劃大致可以分為4個(gè)階段，分別是：

1、單純的電機(jī)

2、小型化的電機(jī)+減速機(jī)

3、電控與小型化的電機(jī)+減速機(jī)合為一體

4、電驅(qū)橋

他們的產(chǎn)品劃代，也是中國(guó)商用車(chē)純電產(chǎn)品動(dòng)力總成的“發(fā)展史”。

汽車(chē)的電動(dòng)化，最早的時(shí)候基本上都是以油改電的形式出現(xiàn)，乘用車(chē)是如此，商用車(chē)也是如此。其原理就是將過(guò)去產(chǎn)生動(dòng)力的發(fā)動(dòng)機(jī)用電機(jī)進(jìn)行替代，過(guò)去的燃料箱用電池包作為替代。

法士特松正扁線電機(jī)，型號(hào)：375-2400

在這個(gè)階段，車(chē)輛其余組件的變化微乎其微，從車(chē)輛的動(dòng)力總成部分而言，只是將過(guò)去提供動(dòng)力的發(fā)動(dòng)機(jī)換成了電動(dòng)機(jī)，對(duì)于變速箱、傳動(dòng)軸以及后橋等組件并沒(méi)有進(jìn)行更改。

所以在這個(gè)階段，市面上大多數(shù)的純電動(dòng)車(chē)型動(dòng)力總成的布局是電動(dòng)機(jī)+變速箱+傳動(dòng)軸+后橋組成。對(duì)于純電動(dòng)零部件廠商而言，他們只需要為用戶(hù)提供可靠的電動(dòng)機(jī)即可。

這一階段對(duì)于電動(dòng)機(jī)的要求是：

1、轉(zhuǎn)速和原來(lái)的發(fā)動(dòng)機(jī)差異較小；

2、電動(dòng)機(jī)的扭矩需要強(qiáng)悍一些；

電動(dòng)機(jī)扁線特寫(xiě)

這個(gè)階段的產(chǎn)品，可以讓整車(chē)在不改變整體布局的情況之下實(shí)現(xiàn)純電動(dòng)化，但是也存在著幾個(gè)問(wèn)題：

1、電機(jī)的外觀尺寸相對(duì)來(lái)說(shuō)比較大；

2、高效率工作區(qū)相對(duì)來(lái)說(shuō)比較窄；

3、電機(jī)的整體重量比較大；

4、需要用到更多的材料，比如硅鋼片、繞組線材等。

如何讓電機(jī)的高效率工作區(qū)間更寬一些，同時(shí)尺寸和重量進(jìn)一步降低，從而留出更多的質(zhì)量、空間布局其他的組件，從而提高車(chē)輛的續(xù)航能力，這是純電動(dòng)車(chē)型進(jìn)一步考慮的問(wèn)題，同時(shí)，也是零部件廠商需要考慮的問(wèn)題。

法士特松正二合一產(chǎn)品，型號(hào)：368-1200

法士特松正的第二代電機(jī)產(chǎn)品采用了高速電機(jī)+減速機(jī)的方式。

將過(guò)去峰值轉(zhuǎn)速3500轉(zhuǎn)/分鐘，峰值扭矩為2400牛米的電機(jī)更換為體積更小的峰值轉(zhuǎn)速7000轉(zhuǎn)/分鐘，峰值扭矩為1200牛米的高速（相對(duì)上一代產(chǎn)品而言）電機(jī)。

同時(shí)，和電機(jī)集成的減速機(jī)對(duì)電機(jī)的轉(zhuǎn)速降低一半，將峰值7000轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速降低到峰值3500轉(zhuǎn)/分鐘。根據(jù)功率的計(jì)算公式P=Mn/9550計(jì)算，在電機(jī)功率不變的前提下，轉(zhuǎn)速降低一半，其扭矩也將提升一倍，既經(jīng)過(guò)減速后的輸出峰值扭矩為2400牛米。

通過(guò)這樣的改變，我們可以發(fā)現(xiàn)相對(duì)于過(guò)去電機(jī)解決方案而言，這一代的產(chǎn)品變得更小、重量變得更輕、集成度更高，但是輸出的功率相比，和第一代產(chǎn)品沒(méi)有任何差異。

而從整體的結(jié)構(gòu)等分析來(lái)看：

1、由于轉(zhuǎn)速相對(duì)第一代產(chǎn)品相對(duì)高一些，所以電機(jī)功率密度高，體積遠(yuǎn)小于功率普通的電機(jī)，可以有效的節(jié)約材料，降低成本；

2、高速電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的慣量相對(duì)來(lái)說(shuō)比較小，動(dòng)態(tài)的響應(yīng)會(huì)更快一些；

3、外殼端口實(shí)現(xiàn)了原變速箱外殼的完美匹配，集成度更高。

好了，到這里為止，電機(jī)完成了小型化和集成化，可以更加適應(yīng)整車(chē)的裝配。然而三電系統(tǒng)的布局依然是傳統(tǒng)的形式，它們之間的連接需要通過(guò)粗壯的電纜。

法士特松正高集成三合一產(chǎn)品

AMT的2.0版本，也就是現(xiàn)在常用的形式一般為集成式，比如法士特的易行產(chǎn)品亦是如此。它將換檔模塊、TCU等組件集成到了變速箱的殼體上，沒(méi)有了外漏的管線和組件，一方面可以降低整車(chē)布局設(shè)計(jì)的難點(diǎn)，另一方面也可以保證產(chǎn)品的可靠性。

法士特松正的第三代產(chǎn)品設(shè)計(jì)也是這種思路，它將電機(jī)、減速機(jī)、電控系統(tǒng)合三為一，實(shí)現(xiàn)了高度的集成化。

一方面，高度集成化之后整體的體積變小，方便整車(chē)的布局，同時(shí)也可以留出更多的空間來(lái)布局電池；

其次，控制器與電機(jī)進(jìn)行集成布局之后，最大化的縮短了其線纜連接的距離，省成本的同時(shí)，還可以提高產(chǎn)品的可靠性；

最后，用于給電機(jī)、電控冷卻的循環(huán)管路也可以實(shí)現(xiàn)最小路徑和最合理的布局方式。

1-3代的產(chǎn)品產(chǎn)品，傳統(tǒng)意義上的動(dòng)力總成部分的組件，比如變速箱、傳動(dòng)軸、車(chē)橋依然在油改電的車(chē)型上面依然存在，只是將發(fā)動(dòng)機(jī)更換成了電動(dòng)機(jī)。

如果過(guò)去的產(chǎn)品都是在基于油改電的基礎(chǔ)上進(jìn)行適應(yīng)配套的話，那么到了第四代產(chǎn)品，就是完全按照純電的開(kāi)發(fā)角度來(lái)對(duì)整車(chē)進(jìn)行設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)。

法士特FS2EA480電驅(qū)橋總成

過(guò)去的機(jī)（發(fā)動(dòng)機(jī)）、箱（變速箱）、橋（后橋），完全由電驅(qū)橋進(jìn)行更替，省去了動(dòng)力總成部分對(duì)于底盤(pán)空間的侵占，留出更多的空間來(lái)布局動(dòng)力電池，從而提高車(chē)輛的整車(chē)?yán)m(xù)航里程。

從結(jié)構(gòu)來(lái)看，電驅(qū)橋集成了電機(jī)、減速機(jī)、變速箱以及車(chē)橋，這樣的布局有什么好處呢？

1、高度集成，占用空間小，方便純電動(dòng)車(chē)型進(jìn)行電池的布局；

2、結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單，省去了復(fù)雜的傳動(dòng)系統(tǒng)，傳動(dòng)效率得到進(jìn)一步的提升，更加節(jié)能環(huán)保；

3、電驅(qū)橋與傳統(tǒng)的后橋相比，可調(diào)節(jié)的速比范圍更大，能實(shí)現(xiàn)較高的能量回饋，符合未來(lái)新能源車(chē)輛的發(fā)展。

另外，重卡上的電驅(qū)橋還可以實(shí)現(xiàn)雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)以及無(wú)動(dòng)力中斷，進(jìn)一步提高車(chē)輛驅(qū)動(dòng)力的同時(shí)，在一些重載的應(yīng)用場(chǎng)景，還能夠通過(guò)無(wú)動(dòng)力中斷的換檔模式讓車(chē)輛始終保持動(dòng)力輸出，提高車(chē)輛的使用效率。

通過(guò)上面的內(nèi)容我們可以看出，新能源商用車(chē)常見(jiàn)的電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)主要可以分為兩種類(lèi)型，分別是：

中央驅(qū)動(dòng)布置形式：

中央驅(qū)動(dòng)布置形式與傳統(tǒng)汽車(chē)動(dòng)力總成類(lèi)似，以驅(qū)動(dòng)電機(jī)+變速箱集成替代傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)和變速箱。

集成式電驅(qū)動(dòng)橋：

可以將傳統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)橋和電機(jī)、變速器集成在一起，占用的空間更小、自重更低，并且可以有效提升傳動(dòng)效率、增加車(chē)輛的續(xù)航里程。

對(duì)于車(chē)輛的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的新能源話，您還知道有哪種布局形式？不妨分享出來(lái)，我們共同探討。