不少業(yè)內(nèi)人士十分看好輪轂電機(jī)的應(yīng)用前景，預(yù)計(jì)該技術(shù)將在三到五年內(nèi)實(shí)現(xiàn)快速增長(zhǎng)，我國(guó)輪轂電機(jī)的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用即將步入加速期。
產(chǎn)業(yè)化可先在大中型客車上實(shí)現(xiàn)
Protean Drive 輪轂電機(jī)
“輪轂電機(jī)的應(yīng)用前景十分廣闊，但其應(yīng)用會(huì)有先后順序，會(huì)率先在大中型客車上得到應(yīng)用。” 中國(guó)汽車自動(dòng)變速器創(chuàng)新聯(lián)盟秘書長(zhǎng)李盛其在接受記者采訪時(shí)說(shuō)。
在李盛其看來(lái)，輪轂電機(jī)在大中型客車上的應(yīng)用是從交通出行一體化角度綜合考慮得出的結(jié)論。目前，國(guó)內(nèi)一二線城市乃至三線城市都面臨著節(jié)能環(huán)保和運(yùn)營(yíng)效率兩方面的壓力。通過(guò)發(fā)展大中型新能源客車，可以改變交通資源的利用方式，而輪轂電機(jī)在大中型新能源客車上的應(yīng)用正好可以實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保和提升運(yùn)營(yíng)效率，可謂“一轂兩利”。
對(duì)于輪轂電機(jī)技術(shù)來(lái)說(shuō)，技術(shù)上最大的挑戰(zhàn)是簧上和簧下質(zhì)量的配比，這關(guān)系到車輛的平順性問題，大中型客車恰恰對(duì)此的要求不高。李盛其表示，一方面，在大中型客車上，由于載客量大，使得簧上和簧下的質(zhì)量配比并不明顯;另一方面，大中型客車在城市中的運(yùn)行速度較慢，大多數(shù)客車在城市中行駛速度不超過(guò)80公里/小時(shí)，速度慢對(duì)輪子增加重量帶來(lái)的慣量會(huì)小很多。
此外，城市內(nèi)的客車一般是定點(diǎn)定線運(yùn)營(yíng)，不僅路況較好，而且便于車輛補(bǔ)電。“最重要的一點(diǎn)是，應(yīng)用輪轂電機(jī)技術(shù)的大中型客車，由于省去了原來(lái)的傳動(dòng)部件，可以做成真正的低地板、大開門、寬通道，使得乘客可以更加便捷地上下車，提高公共交通的運(yùn)力。”李盛其說(shuō)。據(jù)了解，采用e-Traction輪轂電機(jī)技術(shù)的公交車，大約可以提升20%的運(yùn)力，車身自重也可減輕30%。
泰特機(jī)電在收購(gòu)e-Traction之前，副總裁鄧中原曾經(jīng)專門到歐洲進(jìn)行實(shí)地考察，了解到歐洲8個(gè)國(guó)家的大巴、公交車上已經(jīng)應(yīng)用了e-Traction的輪轂電機(jī)產(chǎn)品，這些車輛的能源效率可以達(dá)到92%以上。對(duì)于車輛的續(xù)駛里程，鄧中原則認(rèn)為這與很多因素相關(guān)，如空調(diào)以及其他輔助設(shè)備的使用。“目前的情況是，在空調(diào)和其他輔助設(shè)備正常用電的情況下，12米長(zhǎng)、容量200度電的公交車充電90%可行駛260公里。”鄧中原說(shuō)。
“中國(guó)自主客車企業(yè)能夠主導(dǎo)技術(shù)和市場(chǎng)，這也是輪轂電機(jī)能夠在大中型客車上率先應(yīng)用的一大優(yōu)勢(shì)。”李盛其指出，“中國(guó)客車行業(yè)不僅擁有全球最大的市場(chǎng)，而且擁有技術(shù)話語(yǔ)權(quán)，大客車配套采購(gòu)體系開放，企業(yè)尋求新技術(shù)的積極性很高，這些都將推動(dòng)輪轂電機(jī)技術(shù)在大中型客車領(lǐng)域的應(yīng)用。 ”
大規(guī)模應(yīng)用快則三年、慢則五載
泰特機(jī)電的輪轂電機(jī)
公共交通學(xué)者王健同樣看好輪轂電機(jī)在電動(dòng)巴士領(lǐng)域的應(yīng)用。王健認(rèn)為，輪轂電機(jī)的商業(yè)價(jià)值就在于把傳統(tǒng)的動(dòng)力推進(jìn)系統(tǒng)，包括變速箱、傳動(dòng)軸、差分器以及車橋等一系列環(huán)節(jié)(部件)“消滅”掉，由電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)車輪前進(jìn)。“從理論上講，減少這些‘環(huán)節(jié)’意味著能源效率的提高，這正是輪轂電機(jī)給巴士運(yùn)營(yíng)商和制造商帶來(lái)的最大商業(yè)價(jià)值。”王健說(shuō)。
鄧中原明確表示，裝上輪轂電機(jī)的車輛省去了原有的傳動(dòng)部件，使得車身自重減輕，續(xù)駛里程增加。這意味著在同樣的續(xù)駛里程下，電池組可以減少;當(dāng)然，省去的車身重量也可以用于多裝電池，增大續(xù)駛里程。
“在我國(guó)，許多人將輪邊電機(jī)和輪轂電機(jī)混為一談，事實(shí)上兩者之間有微妙的區(qū)別。”王健認(rèn)為，輪邊電機(jī)是把車的電機(jī)放在車輪旁邊或車輪輪輞內(nèi)，通過(guò)減速機(jī)構(gòu)來(lái)驅(qū)動(dòng)車輛的行駛，中間有個(gè)減速機(jī)。但是，真正意義的輪轂電機(jī)，應(yīng)該是由電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)車輪行駛，中間是沒有齒輪或者說(shuō)沒有減速機(jī)構(gòu)。在王健看來(lái)，輪邊電機(jī)應(yīng)該算是第二代驅(qū)動(dòng)方式，而輪轂電機(jī)可以算作第三代驅(qū)動(dòng)方式。泰特機(jī)電總裁趙光中認(rèn)為，第三代技術(shù)比前兩代技術(shù)的效率更高。
據(jù)了解，在我國(guó)，大量的電動(dòng)摩托車已經(jīng)廣泛使用輪轂電機(jī)，為中國(guó)汽車行業(yè)使用輪轂電機(jī)積累了一定的產(chǎn)業(yè)經(jīng)驗(yàn)。但由于功率和使用環(huán)境的差異，輪轂電機(jī)只在低速汽車，以及礦山車輛、軍用坦克上有小規(guī)模的應(yīng)用，在中小型客車上運(yùn)用則很少。與此同時(shí)，隨著客車電動(dòng)化趨勢(shì)日趨明顯，比亞迪、九龍客車等企業(yè)開始使用輪邊驅(qū)動(dòng)方式，許多車橋廠、車廠也紛紛模仿。
“輪邊電機(jī)在中國(guó)新能源客車領(lǐng)域已經(jīng)成為一個(gè)主流的技術(shù)路線;而真正意義上沒有齒輪的輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)方式目前還沒有實(shí)際的運(yùn)用。”王健指出，“但是，輪轂電機(jī)在三到五年將會(huì)實(shí)現(xiàn)快速增長(zhǎng)，未來(lái)10年應(yīng)用會(huì)比較普遍。”
“國(guó)內(nèi)輪轂電機(jī)方面的技術(shù)研發(fā)和應(yīng)用落后于國(guó)外，通過(guò)引入國(guó)外先進(jìn)技術(shù)將大大加快輪轂電機(jī)技術(shù)在我國(guó)汽車領(lǐng)域的應(yīng)用進(jìn)程。”李盛其也表示，“輪轂電機(jī)大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的時(shí)間最快三年，最慢五年。”
實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵在于成本和技術(shù)
許多目光敏銳的企業(yè)已經(jīng)展開對(duì)輪轂電機(jī)產(chǎn)業(yè)的布局。天海同步集團(tuán)在全資收購(gòu)e-Traction之前，還入股了美國(guó)知名輪轂電機(jī)公司Protean Electric，目前Protean Electric的天津工廠正在進(jìn)行試生產(chǎn)，計(jì)劃11月底電機(jī)正式下線。在此之前，浙江亞太機(jī)電股份有限公司已經(jīng)以參股方式投資斯洛文尼亞Elaphe公司，該公司也是一家專注于電動(dòng)汽車及其他車輛輪轂電機(jī)技術(shù)的公司。
事實(shí)上，不少客車企業(yè)也已經(jīng)看到了輪轂電機(jī)技術(shù)的巨大潛力。據(jù)了解，宇通客車早已在輪轂電機(jī)技術(shù)方面有所準(zhǔn)備。一位車企負(fù)責(zé)人也表示看好輪轂電機(jī)技術(shù)。“這項(xiàng)技術(shù)可以使車輛后部空間增大，現(xiàn)在主流新能源公交車車型都只有兩個(gè)門，未來(lái)應(yīng)用輪轂電機(jī)技術(shù)后，車輛或許還能增加第三個(gè)門。” 該負(fù)責(zé)人表示，“輪轂電機(jī)的大規(guī)模應(yīng)用必須要看具體的產(chǎn)品，關(guān)鍵仍在于成本的把控和技術(shù)水平的提升。”
王健指出，商用車和乘用車對(duì)輪轂電機(jī)的具體技術(shù)要求不同。在乘用車方面，車輛從零起動(dòng)到加速到120公里/小時(shí)，電機(jī)的速度變化幅度很大;同時(shí)，乘用車要面對(duì)各種環(huán)境條件，這與低速的代步車只在小范圍內(nèi)使用不同，需要更高的技術(shù)要求。大客車的特點(diǎn)是載重量很大，從靜止到轉(zhuǎn)動(dòng)需要的扭力很大，技術(shù)上的挑戰(zhàn)也比摩托車大得多。這些技術(shù)難點(diǎn)都需要進(jìn)一步突破。李盛其則強(qiáng)調(diào)，即使引入國(guó)外成熟技術(shù)，在客車上應(yīng)用也需要非常嚴(yán)格的試驗(yàn)，產(chǎn)品的匹配調(diào)試需要一定時(shí)間。