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欧阳明高院士轮毂电机将成为变革滑板底盘

发布时间:2022/5/5 17:45:09   
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3月25日-27日,在中国电动汽车百人会论坛上,中国科学院院士欧阳明高发表演讲。

中国科学院院士欧阳明高

欧阳明高表示,中国的新造车势力最需要防控的竞争对手将来可能会来自美国,除了特斯拉,现在又出现了一批滑板底盘的公司、智能汽车的公司,都是来自美国的创新企业,这是中国新能源汽车面临的最大的技术挑战。

欧阳明高指出,现在大量采用分布式驱动来做滑板底盘,比方说双电机、三电机。现在三电机又开始出现集中电机和轮边电机,还有直接用轮边电机,分布式驱动又有好几种方式。最终的颠覆性是用轮毂电机,轮毂电机会给整个底盘的自动驱动转向带来更加革命性的变化。

国外现在开发所谓的e—corner,所有的都在驱动、悬架、制动、转向都靠轮毂电机,四个轮子一块板,上面放车架,这是颠覆性的。

欧阳明高还强调采用轮毂电机方案,来做滑板底盘具有4大优势:

第一,空间和能量增加。

第二,驱动、制动都靠轮毂电机。

第三,灵活,原地打转,各种各样的功能。

第四,更好地支持全自动驾驶,这是全自动驾驶非常贴切的一种电动化底盘。

随着Rivian在美国上市,备受资本市场投资者欢迎,滑板底盘一时间成为了行业热点话题,而轮毂电机则不太为人熟知。

什么是轮毂电机?

轮毂电机是将车辆的“动力系统、传动系统、刹车系统”集成到一起而设计出来的电机。

传统电动汽车的传动方案是,把电机的输出扭矩通过变速器和差速器等传递到车轮。而轮毂电机技术是将电机装在轮毂内,不经过任何机械结构的传递,直接驱动车轮。

轮毂电机技术并非新生事物,知名的汽车大师费迪南德·保时捷就在年获得到了英国赋予的轮毂电机发明专利,装备轮毂电机的电动车也随之诞生。年通用汽车将自行研制的轮毂电机应用到雪佛兰S-10皮卡车中,车轮重量仅增加15Kg,但产生的驱动扭矩比普通雪佛兰S-10四缸皮卡车高60%。

对于传统车辆来说,离合器、变速器、传动轴、差速器乃至分动器都是必不可少的,而这些部件不但质量重、让车辆的结构更为复杂,同时也存在需要定期维护和故障率的问题。

轮毂电机就很好地解决了这个问题,可以省略大量传动部件,让车辆结构更简单;同时可以避免传动损失,减少能耗。数据显示,相对于传统的传动系统来说,轮毂电机可以提高8%-15%左右的效率。

从全球范围来看,轮毂电机主要是一些以滑板底盘为基础的造车新势力在应用,国外的代表企业是REE,国内的代表企业是PIXMoving。

国外采用轮毂电机的滑板底盘玩家

国外滑板底盘主要玩家美国的电动车企业Rivian、Canoo,以色列的REE,和英国电动汽车制造商Arrival等企业。而采用轮毂电机技术方案的主要代表是REE。

REE最大特点就是安装在四个角落的集成驱动单元,其中包括电机、制动器、弹簧、减震器,外部包覆着车轮和轮胎。任何一个单元都可以根据需要加入驱动系统或脱离。驱动电机、制动器、弹簧和弹簧的大小和特性都可以定制,以适应一系列不同的车辆类型。

REE的联合创始人兼首席技术官AhishaySardes解释了这项技术:“REEcorners中的电机是完全簧载的质量,位于悬架的底盘侧。通过最大限度地减少簧下质量,REEcorners旨在实现最佳的乘坐和操控车辆动力学。REE计划利用真正的线控技术通过完全线控、线控制动和线控转向技术控制车辆的每个角落,预计将提供车辆稳定性、响应性和安全性,具有完全独立的车轮控制。”

REE滑板底盘中国采用轮毂电机的滑板底盘玩家中国滑板底盘玩家主要有PIXMoving和悠跑科技。根据公开资料显示,采用轮毂电机技术方案的是PIXMoving。PIXMoving采用四轮轮毂电机分布式电驱动技术,核心控制算法自主研发,轮毂电机可以在稳定性控制的基础上实现前驱、后驱、四驱多种复杂的驱动形式。PIX智能滑板底盘强调“车轮-地面”交互关系,体现为舒适性、操控性的提升。比如,通过左右车轮的不同转速甚至反转实现类似履带式车辆的差动转向,减小车辆的转弯半径,在特殊情况下几乎可以实现原地转向。原地转向动图PIXMoving分布式驱动的另一个优势在于,提升了自动驾驶系统的轨迹跟踪精度,通过转矩矢量分配控制和主动四轮转向控制的双重调节方式,来跟踪参考质心侧偏角和横摆角速率。搭载轮毂电机的滑板底盘,运行非常灵活(动图来自PIXMoving)即使自动驾驶系统规划一条复杂的期望轨迹曲线,车辆的轨迹跟踪误差也非常小,而且车辆具有更好的横纵向稳定和操控性能。除了滑板底盘以外,目前PIXMoving已应用于无人驾驶小巴--Robobus。运行灵活,可实现45度侧向运行采用分布式驱动的Robobus轮毂电机--电动汽车的终极解决方案从性能本身来看,轮毂电机技术具备更加运行高效、节能、轻量化、小型化等优点,能有效解决新能源汽车成本、能耗、舱体容积等问题,是未来电动汽车应用趋势。从发展趋势上看,随着技术的进步,L4-L5级的无人驾驶时代终将全面到来。当消费者不再需要驾驶汽车的时候,汽车产品定义不再是以驾驶为中心,而是会注重车辆的空间属性。汽车的产品定位将不再是“载人交通工具”,而是真正意义上的“移动空间”,是生活的一部分。采用轮毂电机,在同等尺寸下可以获得更多的空间。上部舱体空间获得率更高(图片来自PIXMoving)所以不管是从性能本身还是未来发展趋势,轮毂电机都将成为电动汽车的终极解决方案。不过,现在轮毂电机也面临一系列问题,比如不易散热、噪音大、使用寿命短、差速算法等,所以目前轮毂电机主要应用在中低速领域。目前来看,新能源汽车驱动系统,集中式是当下主流,而分布式是未来趋势。随着电动汽车的快速发展以及技术的进步与突破,轮毂电机将进入乘用车市场,实现规模化的商业应用。而像REE和PIXMoving提前布局的智能汽车企业,将获得先发优势。预览时标签不可点收录于话题#个上一篇下一篇

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