电动汽车时代到来或加速轮毂电机产业化

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　　不难发现，随着新能源汽车行业的不断发展，电动汽车的普及率的不断提升，近年来轮毂电机驱动电动汽车的应用不断涌现。轮毂电机驱动作为一种颠覆性的驱动方式，取消了传统的机械传动部件，如减速器、传动轴、差速器、半轴等大量复杂的部件，电动汽车的动力结构与内燃机传动系统（或者中央电机驱动）完全不同（如图1），在空间占用和能量损失方面都扩展了电机的通用性和潜力。而安装在车轮内，直接驱动的轮毂电机则超越了这种设计，本质上允许更大的设计空间、降低车辆重心，减少汽车零部件（如图2），由于不需要机械传动而由车轮直接驱动，而使汽车能效更高。
　　图1四轮驱动内燃机动力传动系统示意图
　　图2轮毂电机驱动平台四轮驱动系统示意图
　　Saietta集团展示了AFT140电机作为完全安装于轮内的轮毂电机，应用于全球不同城市中心的轻型电动汽车（如图3）。Saietta轮毂电机认为将动力系统移动到车轮内，创造了一个完美的平面地板平台，最大限度地增加了底盘上方的可用空间，无论是运输人、货物，在移动商店销售产品甚至是垃圾收集。
　　图3Saietta轮毂电机及轮毂电机平台应用
　　据称自动驾驶汽车设计制造和部署企业LocalMotors与轮毂电机制造商ProteanElectric已开始扩大长期合作关系，并签署了为期三年价值730万美元的订单合同。舍弗勒自动驾驶原型车Mover的关键技术就是轮毂驱动中带90转向的转向驱动模块，通过4个转向驱动模块，车辆可实现单个车轮的独立转向控制，具有很好的动态操作性，此外还能实现传统车辆无法实现的侧向停车、原地掉头、最小转弯半径等。
　　图4LocalMotors自动驾驶电动穿梭巴士Olli2。0（上）、舍弗勒Mover原型车（下）
　　近期作为欧洲领先的高性能轮毂电机的开发商和制造商的Elaphe（依拉菲）公司，与电动汽车和自动驾驶汽车开发公司德国HFM公司强强联合开发了Motionboard，据称这是一款高度适应性的自动电动车平台，也是一款满足ISO26262功能安全要求和欧盟法规允许在公路上行驶的车辆。
　　图5Elaphe（依拉菲）高功率、高扭矩轮毂电机驱动的HFMMotionboard模块自动驾驶车辆平台
　　美国初创新能源车企LordstownMotors正式发布了一款纯电动皮卡Endurance，Endurance是第一辆以轮毂电机为特色的商用车，该公司目标是每年在美国俄亥俄州制造50万辆电动汽车。Endurance搭载4台Elaphe公司轮毂电机，总功率达到440kW，牵引力达到2721kg。由于需求强劲，据称迄今预订超过5万辆，目前轮毂电机生产线已基本建成，预计2022年第一季度开始交付。
　　图6LordstownEndurance皮卡
　　国内亚太股份和Elaphe公司合资成立的杭州亚太依拉菲动力技术有限公司不断探寻轮毂电机落地途径，与具有清华大学研发团队背景的科技创新公司达芬骑动力科技（北京）有限公司（英文简称DAVINCI）首次推出了全新的电动化公升级摩托车，基于轮毂电机动力系统完全正向研发，搭载了定制化Elaphe轮毂电机。该款电动摩托现已接受预定，预计于2022年下半年开启首轮交付。其轮毂电机生产线的搭建有望在未来大幅度缩减轮毂电机的成本，更好地推动轮毂电机的落地。
　　图7DAVINCI轮毂电机电动摩托车
　　可见，轮毂电机这种驱动方式的灵活性，正在给电动车辆的设计和应用带来越来多的自由度，轮毂电机技术的多样性，开启了一种新的商业模式，从小型城市电动汽车，到高性能跑车，从载货车、客车到大型公共交通车辆，这些不同的轮毂电机驱动方案都可以进行互换和升级。
　　那么，轮毂电机的未来之路最后将通向哪里？
　　目前汽车正在经历重大变革，从汽车转换到一个未来移动行业。在接下来的几年里，我们很可能会看到很多具有高轻量化和小体积的城市车辆的出现，它们会整合不同型号和品牌的动力总成，增加模块化和全新的互联概念。数据和网联将成为未来电动汽车行业和智慧城市的支柱。车辆安全（包括功能安全和信息安全）将会随之达到一个新的等级，人与车辆的连接关系会变得像我们如今与智能手机的关系。
　　虽然车辆架构在过去几年中没有发生太大变化，但我们已经能够看到，在不同的封装产品和开发的新功能已经可以支持这些趋势发展，还可以做更多的工作。这就像我们使用互联网，直到我们真正开始使用它，我们才知道它能够改变的一切。轮毂电机技术也遵循着类似的路线，我们期待着经验和帮助塑造创新，以满足未来的移动的需要。
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