集成式/分布式电驱动桥，到底谁将成为趋势？

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随着汽车零部件从分散式布局到集中式的演变，电机+电驱桥和分布式电驱动的动力布局逐渐诞生，电驱桥凭借着其特殊的结构使得纯电车辆在传动过程中不需要变速箱介入，减少了动能传递过程之中的损失。因此，普遍认为电机+电驱桥和分布式电驱动模式将成为未来纯电卡车的主流发展模式。 此前在行业论坛、研讨会上，三一重卡分析过重卡电驱动动力总成趋势，远程新能源商用车展示过电驱动桥的相关布局。 图片来源：方得网 据了解，新能源商用车常见的电驱动系统类型，主要为中央驱动、电驱动桥和分布式驱动形式。 图片来源：方得网 其中，中央驱动布置形式与传统汽车动力总成相近，以驱动电机+变速器集成替代传统发动机和变速器。集成式电驱动桥，分为平行轴、同轴、垂直轴，可将传统驱动桥和电机、变速器集成在一起，占位空间更小、自重更低，并有效提升传动效率、增强续航里程。分布式驱动的轮边、轮毂驱动，电机在桥两侧，机动性更强、效率更高，但成本、应用环境难度较大，目前仅有客车及高端车型使用。 图片来源：卡车之家 集成式电驱桥的定义和优势都有哪些？ 集成电驱动桥主要由电机、逆变器、电驱变速器三大部件构成，其本质还是属于驱动桥的一种，只是动力装置由原内燃机驱动调整为电机驱动，同时大部分电驱桥将电机集成至车桥上以实现轻量化、集成化、高效率化的目的。 图：菲亚特集成式电驱桥产品（图片来源：卡车之家） 通俗易懂来说，集成电驱桥就是将电机与后桥整合在了一起。让后桥实现了发动机、变速箱、后桥、差速器等等功能，形成了一个多合一部件。而这也使其省下了传动轴，缩小了变速箱等等。 图片来源：卡车之友 一般来说，集成电驱桥相比普通传动系统减小了系统空间，可以安装更多的电池，提高续航能力。同时其特殊的设计可以适应多种工况，满足客车、轻卡等车辆的要求；整体来说，就是用电驱桥的车部件少、更轻、结构更简单，能为电动车带来了不小的好处。 目前，集成式电驱桥已经广泛应用在新能源轻卡之上。现如今的各个厂家不同的集成式电驱桥最大的区别主要在于集成程度和零部件材料，重量的因素之上，整体的结构大致相同。 图：比亚迪集成电驱桥产品（来源：卡车之友） 我们现如今较为常见的集成式驱动桥主要由驱动电机、变速箱、差速器、制动系统、空气悬臂和桥壳、轮毂等零部件构成；主要特点有电机、变速器、差速器、高度集成，结构紧凑；传动效率高，电机动力经变速齿轮等机构直接驱动车轮；可实现自动变速，可以使电机工作保持在高效率区间；具有制动回馈，实现能量回收，延长续航里程。 图片来源：卡车之友 那么，集成式电驱桥与采用电机的传统方案相比，有哪些优势呢？简单来说，主要可以分为以下四点： 结构更简单 采用电机的传统方案由独立的电机、万向传动轴总成、车桥等零部件组成，零部件多传动链长，结构相对复杂。而集成式电驱桥方案主要由驱动电机与变速箱连接，取消了传统的传动轴，采用单个电机作为动力，经变速器将动力传递给车轮，零部件少，结构更简单； 布置更容易 集成式电驱桥方案直接将车桥总成布置在底盘上即可，零部件集成化高，数量少，占空间较少；而采用电机的传统方需要将电机、万向传动轴总成和车桥等布置在底盘上，零部件占空间较多，不方便整车布置； 更节能更环保 集成电驱桥方案结构高度集成，一体式综合效率更高，动力损失少，无形之中能够减少车辆动力流失，增加续航里程； 技术优势 集成电驱桥方案与传统后桥相比可调节的速比范围更大，能实现较高的能量回馈，符合未来新能源汽车的发展趋势。 分布式轮边电机驱动系统的定义和优势 都有哪些？ 上海车展期间，也有行业人士谈到，从适应变化到主动变化，新能源商用车正在由中央驱动模式向分布式电驱动桥模式转化。该种技术具备了效率高、能耗低、使用成本低等特性，可以让传动系统进一步减重，满足轻量化需求。 图：分布式轮边驱动 按照我们理解方式，轮边电机驱动系统就是在车辆边设计一个电机，用来单独驱动车轮；但其实，目前分布式电驱动桥主要分为了两个模式：分别是轮毂电机驱动和轮边电机驱动两种形式。 图：某轮毂电机方案 分布式电驱动桥中的轮边电机驱动系统和轮毂电机驱动系统之间又有什么样的区别呢？主要有以下四种： 安装位置 轮毂电机一般和车轮是同心布置，轮边是偏心布置； 传动方式 轮边电机从电机输出轴，经传动轴至车轮，轮毂电机外转子/定子与车轮固连； 技术路线 轮边电机一般为内转子电机，而轮毂电机采用两种技术路线：内转子和外转子；比如说应用于奔驰等高端车型之上的英国Protean轮毂电机就采用了为外转子直驱方式；舍弗勒则是以内转子加行星减速器的方式。两者之间的区别简单来说就是，内转子的转速高，扭矩小一些。外转子的转速低，扭矩大。 模式不同 轮边电机目前大多采用高转速电机+定轴式或行星齿轮式减速的模式，实现减速增扭。轮毂电机目前大多采用直接驱动式和匹配行星齿轮减速式。 图：某轮毂电机方案 总的来看，分布式电驱动桥具备单个车轮独立驱动的特性，所以无论是前驱、后驱还是四驱形式均可以实现安装，而且分布式电驱动桥可以通过左右车轮的不同转速甚至反转实现类似坦克履带车辆的差动转向，能够极大的减少转弯半径。而且，在使用分布式电驱动桥时，传统的离合器，变速箱均可以舍去，大大简化车辆的结构。 图：某轮边电机方案 但是，不论是轮毂电机还是轮边电机，均要实现以较小的体积、较低的重量来获得足够的扭矩，而且对于电机控制、精细程度、噪音、散热、制动性能、工作工况、密封性等要求较高，而且成本也非常的高，实际实用下来的效果目前还不如集成式电驱桥模式，市场还需要给分布式电驱动桥更多的时间来验证。 主流重卡已布局电驱动桥 虽然商用车企业在2023上海车展参与度不高，但法士特、采埃孚、博世等国内外零部件企业均在本次车展上展示了电驱动桥在内的新能源商用车动力总成解决方案。 FS2EA480电驱桥 图片来源：方得网 法士特·蓝驰电驱桥总成FS2EA480首发亮相，这是国内商用车首款采用油冷、扁线双电机的电驱桥产品，其续航、重量、功率密度等指标均达到了行业领先水平。 图片来源：方得网 博世车展上首次推出同轴油冷电机和多合一控制单元。据透露，中、重型油冷扁线电机和控制器已经成功应用于先导项目的电驱桥系统开发，预计今年下半年量产。 车展期间，福田汽车与采埃孚签订战略合作协议，携手打造全新一代电驱动产品。双方合资公司将正式引入采埃孚最新商用车电动化解决方案，实现本地化生产，其中包括AX电驱动桥系列和CX中央电驱动系统，是用于中重型商用车的集成式、模块化电驱动系统。 据了解，除了最新宣布进展的北汽福田，重卡行业Top5里的一汽解放、中国重汽、东风集团和陕汽集团，也都已布局中重卡集成电驱动桥。 图片来源：方得网 在2023年解放商务大会上，一汽解放全新的中型中央集成高速电驱桥正式亮相。数据显示，此款电驱桥设计轴荷为13吨，具备多种速比可选；双电机结构，中部平行搭载了两台高速扁线油冷电机，轮端峰值扭矩高达32041N·m，具有重量轻、传动效率高、续航长等特点。 图片来源：方得网 中国重汽自主电驱桥产品轴荷覆盖3吨~16吨，覆盖市政、物流车等轻卡、重卡车型。其中，中国重汽16吨电驱桥集成前后双电机，电控气动两挡减速，整车动力链传动效率高；主减速器采用圆柱齿轮+NGW行星机构减速，结构紧凑，最大输出扭矩56000N·m。 图片来源：方得网 2023东风汽车品牌春季发布会暨第七届科技创新周信息显示，在商用车领域，东风已布局全系自主电驱动总成和电驱桥。目前已量产投放轻型、中型电驱桥，今年将陆续投放150kw中型420kw重型电机、扭矩40000N·m的重型电驱桥。 据了解，集合东风商用车与德纳车桥技术积淀，东风德纳车桥已形成EP系列电驱桥产品布局。针对中重型专用车市场设计开发的东风德纳EP28D电驱桥，采用电机、变速器、驱动桥、AMT高度集成，是一种双速的AMT整体电驱动桥方案。该产品已在东风商用车公司主流新能源整车平台D560上应用。

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