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輪轂電機(jī)和輪邊電機(jī)，誰(shuí)將主宰未來(lái)？
發(fā)布者：安徽鴻效 發(fā)布日期：2019-04-15 17:52
1、輪轂電機(jī)簡(jiǎn)介
1.1、輪轂電機(jī)技術(shù)簡(jiǎn)介
輪轂電機(jī)技術(shù)又稱(chēng)車(chē)輪內(nèi)裝電機(jī)技術(shù)，它的最大特點(diǎn)就是將動(dòng)力、傳動(dòng)和制動(dòng)裝置都整合到輪轂內(nèi)，因此將電動(dòng)車(chē)輛的機(jī)械部分大大簡(jiǎn)化。
輪轂電機(jī)技術(shù)并非新生事物，早在1900年，就已經(jīng)制造出了前輪裝備輪轂電機(jī)的電動(dòng)汽車(chē)，在20世紀(jì)70年代，這一技術(shù)在礦山運(yùn)輸車(chē)等領(lǐng)域得到應(yīng)用。
而對(duì)于乘用車(chē)所用的輪轂電機(jī)，日系廠商對(duì)于此項(xiàng)技術(shù)研發(fā)開(kāi)展較早，目前處于領(lǐng)先地位，包括通用、豐田在內(nèi)的國(guó)際汽車(chē)巨頭也都對(duì)該技術(shù)有所涉足。
輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)根據(jù)電機(jī)的轉(zhuǎn)子型式主要分成兩種結(jié)構(gòu)型式：內(nèi)轉(zhuǎn)子式和外轉(zhuǎn)子式。
其中外轉(zhuǎn)子式采用低速外轉(zhuǎn)子電機(jī)，電機(jī)的最高轉(zhuǎn)速在1000-1500r/min，無(wú)減速裝置，車(chē)輪的轉(zhuǎn)速與電機(jī)相同；
而內(nèi)轉(zhuǎn)子式則采用高速內(nèi)轉(zhuǎn)子電機(jī)，配備固定傳動(dòng)比的減速器，為獲得較高的功率密度，電機(jī)的轉(zhuǎn)速可高達(dá)10000r/min。
隨著更為緊湊的行星齒輪減速器的出現(xiàn)，內(nèi)轉(zhuǎn)子式輪轂電機(jī)在功率密度方面比低速外轉(zhuǎn)子式更具競(jìng)爭(zhēng)力。
1.2、輪轂電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)
1.2.1、省略大量傳動(dòng)部件，讓車(chē)輛結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單。
對(duì)于傳統(tǒng)車(chē)輛來(lái)說(shuō)，離合器、變速器、傳動(dòng)軸、差速器乃至分動(dòng)器都是必不可少的，而這些部件不但重量不輕、讓車(chē)輛的結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜，同時(shí)也存在需要定期維護(hù)和故障率的問(wèn)題。
但是輪轂電機(jī)就很好地解決了這個(gè)問(wèn)題。除了結(jié)構(gòu)更為簡(jiǎn)單之外，采用輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)的車(chē)輛可以獲得更好的空間利用率，同時(shí)傳動(dòng)效率也要高出不少。
1.2.2、可實(shí)現(xiàn)多種復(fù)雜的驅(qū)動(dòng)方式
由于輪轂電機(jī)具備單個(gè)車(chē)輪獨(dú)立驅(qū)動(dòng)的特性，因此無(wú)論是前驅(qū)、后驅(qū)還是四驅(qū)形式，它都可以比較輕松地實(shí)現(xiàn)，全時(shí)四驅(qū)在輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)的車(chē)輛上實(shí)現(xiàn)起來(lái)非常容易。
同時(shí)輪轂電機(jī)可以通過(guò)左右車(chē)輪的不同轉(zhuǎn)速甚至反轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)類(lèi)似履帶式車(chē)輛的差動(dòng)轉(zhuǎn)向，大大減小車(chē)輛的轉(zhuǎn)彎半徑，在特殊情況下幾乎可以實(shí)現(xiàn)原地轉(zhuǎn)向(不過(guò)此時(shí)對(duì)車(chē)輛轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)和輪胎的磨損較大)，對(duì)于特種車(chē)輛很有價(jià)值。
1.2.3、便于采用多種新能源車(chē)技術(shù)
新能源車(chē)型不少都采用電驅(qū)動(dòng)，因此輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)也就派上了大用場(chǎng)。無(wú)論是純電動(dòng)還是燃料電池電動(dòng)車(chē)，抑或是增程電動(dòng)車(chē)，都可以用輪轂電機(jī)作為主要驅(qū)動(dòng)力；即便是對(duì)于混合動(dòng)力車(chē)型，也可以采用輪轂電機(jī)作為起步或者急加速時(shí)的助力，可謂是一機(jī)多用。
同時(shí)，新能源車(chē)的很多技術(shù)，比如制動(dòng)能量回收(即再生制動(dòng))也可以很輕松地在輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)車(chē)型上得以實(shí)現(xiàn)。
1.3、輪轂電機(jī)的缺點(diǎn)
1.3.1、增大簧下質(zhì)量和輪轂的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，對(duì)車(chē)輛的操控有所影響。
對(duì)于普通民用車(chē)輛來(lái)說(shuō)，常常用一些相對(duì)輕質(zhì)的材料比如鋁合金來(lái)制作懸掛的部件，以減輕簧下質(zhì)量，提升懸掛的響應(yīng)速度。
可是輪轂電機(jī)恰好較大幅度地增大了簧下質(zhì)量，同時(shí)也增加了輪轂的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，這對(duì)于車(chē)輛的操控性能是不利的。不過(guò)考慮到電動(dòng)車(chē)型大多限于代步而非追求動(dòng)力性能，這一點(diǎn)尚不是最大缺陷。
1.3.2、電制動(dòng)性能有限，維持制動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)行需要消耗不少電能。
現(xiàn)在的傳統(tǒng)動(dòng)力商用車(chē)已經(jīng)有不少裝備了利用渦流制動(dòng)原理(即電阻制動(dòng))的輔助減速設(shè)備，比如很多卡車(chē)所用的電動(dòng)緩速器。
而由于能源的關(guān)系，電動(dòng)車(chē)采用電制動(dòng)也是首選，不過(guò)對(duì)于輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)的車(chē)輛，由于輪轂電機(jī)系統(tǒng)的電制動(dòng)容量較小，不能滿足整車(chē)制動(dòng)性能的要求，都需要附加機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)。
但是對(duì)于普通電動(dòng)乘用車(chē)，沒(méi)有了傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)帶動(dòng)的真空泵，就需要電動(dòng)真空泵來(lái)提供剎車(chē)助力，但也就意味了有著更大的能量消耗，即便是再生制動(dòng)能回收一些能量，如果要確保制動(dòng)系統(tǒng)的效能，制動(dòng)系統(tǒng)消耗的能量也是影響電動(dòng)車(chē)?yán)m(xù)航里程的重要因素之一。
此外，輪轂電機(jī)工作的環(huán)境惡劣，面臨水、灰塵等多方面影響，在密封方面也有較高要求，同時(shí)在設(shè)計(jì)上也需要為輪轂電機(jī)單獨(dú)考慮散熱問(wèn)題。
1.4、輪轂電機(jī)技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀
近年來(lái)，國(guó)外輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)技術(shù)的應(yīng)用主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面：一是以輪胎生產(chǎn)商或汽車(chē)零部件生產(chǎn)商為代表的研發(fā)團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)的集成化電動(dòng)系統(tǒng)；二是整車(chē)生產(chǎn)商與輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)生產(chǎn)商聯(lián)合開(kāi)發(fā)的電動(dòng)汽車(chē)。
而在我國(guó)國(guó)內(nèi)對(duì)于輪轂電機(jī)的研究多集中于高校，產(chǎn)品均為電動(dòng)汽車(chē)，與此同時(shí)，自主品牌汽車(chē)廠商也紛紛推出了自己的輪轂電機(jī)技術(shù)產(chǎn)品，國(guó)內(nèi)的汽車(chē)商雖然能夠生產(chǎn)電動(dòng)汽車(chē)，但是對(duì)于輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)技術(shù)的研究尚不成熟，尤其是在高轉(zhuǎn)矩輪轂電機(jī)開(kāi)發(fā)方面，與國(guó)外先進(jìn)產(chǎn)品仍有一定差距。
2、輪邊電機(jī)技術(shù)概述
2.1、輪邊電驅(qū)橋定義
輪邊電機(jī)是電機(jī)裝在車(chē)輪邊上以單獨(dú)驅(qū)動(dòng)該車(chē)輪，輪轂電機(jī)是電機(jī)嵌在車(chē)輪轱轆里，定子固定在輪胎上，轉(zhuǎn)子固定在車(chē)軸上而不是將動(dòng)力通過(guò)傳動(dòng)軸的形式傳遞到車(chē)輪。
輪邊電機(jī)通常是指每個(gè)驅(qū)動(dòng)車(chē)輪由單獨(dú)的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，但是電動(dòng)機(jī)不是集成在車(chē)輪內(nèi)，而是通過(guò)傳動(dòng)電機(jī)輸出軸連接到車(chē)輪(這就是和輪轂電機(jī)的差異點(diǎn)。
輪邊電機(jī)是電機(jī)裝在車(chē)輪邊上單獨(dú)驅(qū)動(dòng)該車(chē)輪，兩側(cè)分別是一臺(tái)電機(jī)＋減速器，取消了主減速器和差速器，綜合電耗比較好，輪邊電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)便于實(shí)現(xiàn)電子差速與轉(zhuǎn)矩協(xié)調(diào)控制，可回收制動(dòng)能量，具有能量利用率高的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。
2.2、輪邊電機(jī)的特點(diǎn)和存在的技術(shù)障礙
分布式驅(qū)動(dòng)技術(shù)是近些年比較熱的技術(shù)，一些企業(yè)一直在研究分布式驅(qū)動(dòng)。輪邊驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)與中央驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)相比較，驅(qū)動(dòng)力更集中，也會(huì)更精細(xì)化，因此在客車(chē)行業(yè)里受到較高的關(guān)注。
輪邊驅(qū)動(dòng)雖然優(yōu)勢(shì)突出，但是其存在的技術(shù)難題也不容忽視。目前輪邊驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)主要問(wèn)題集中在電機(jī)的控制上，哪臺(tái)電機(jī)需要工作，在什么樣的工況下工作，這需要很長(zhǎng)的時(shí)間來(lái)研究。
車(chē)輛轉(zhuǎn)彎時(shí)兩側(cè)車(chē)輪轉(zhuǎn)動(dòng)的速度不一致，分布式驅(qū)動(dòng)取消差速器之后，需要電子差速控制器來(lái)完成轉(zhuǎn)彎，然而目前國(guó)內(nèi)這項(xiàng)技術(shù)還達(dá)不到使用要求。
輪邊驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)精細(xì)程度很高，甚至能夠精確到多少轉(zhuǎn)矩和扭力，但是越精細(xì)控制起來(lái)就會(huì)越復(fù)雜。
在車(chē)輛行駛過(guò)程中，其核心零部件VMS（整車(chē)控制器）的計(jì)算量非常大，每增加一臺(tái)電機(jī)或者一個(gè)節(jié)點(diǎn)，VMS的數(shù)據(jù)處理量就會(huì)成倍增加。
目前仍沒(méi)有一個(gè)理想的方案完美解決輪邊驅(qū)動(dòng)的差速問(wèn)題，尤其在高速轉(zhuǎn)彎與路面顛簸上的差速控制。另外，由于輪邊電機(jī)非簧載質(zhì)量高，影響舒適性，因此目前只有部分客車(chē)企業(yè)采用輪邊驅(qū)動(dòng)技術(shù)。
2.3、輪邊電機(jī)的產(chǎn)業(yè)化
采埃孚是國(guó)際上首家生產(chǎn)電驅(qū)動(dòng)車(chē)橋的輪邊電機(jī)企業(yè)，該公司的輪邊驅(qū)動(dòng)技術(shù)最早用于沃爾沃商用車(chē)。在我國(guó)，比亞迪、長(zhǎng)江客車(chē)（五龍公司）的輪邊電機(jī)客車(chē)在2014年相繼問(wèn)世。同時(shí)，中植客車(chē)等國(guó)內(nèi)大型客車(chē)企業(yè)生產(chǎn)的獨(dú)立懸架輪邊電機(jī)產(chǎn)品也開(kāi)始進(jìn)入公告目錄?？梢哉f(shuō)，2014年是我國(guó)輪邊電機(jī)客車(chē)市場(chǎng)化的元年。
比亞迪作為國(guó)內(nèi)首家推出輪邊驅(qū)動(dòng)橋的車(chē)企，迄今為止搭載輪邊電機(jī)的比亞迪K9客車(chē)已經(jīng)有數(shù)千輛公交車(chē)投入運(yùn)行。然而，從輪邊電機(jī)驅(qū)動(dòng)客車(chē)的市場(chǎng)運(yùn)行情況來(lái)看，除了比亞迪一枝獨(dú)秀之外，其他企業(yè)似乎并無(wú)太大起色。那么，輪邊電機(jī)客車(chē)走向市場(chǎng)的過(guò)程中，究竟有哪些問(wèn)題成為掣肘因素？
分布式驅(qū)動(dòng)技術(shù)市場(chǎng)化進(jìn)程緩慢，其主要原因就是價(jià)格貴。
輪邊電機(jī)以及配套電池造價(jià)高，是輪邊驅(qū)動(dòng)客車(chē)成本居高不下的原因之一。如果是集中式驅(qū)動(dòng)，那么只要一臺(tái)電機(jī)就足夠，而分布式驅(qū)動(dòng)則需要兩套以上的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和電機(jī)，成本增加是顯而易見(jiàn)的。
3、輪邊電機(jī)和輪轂電機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)分析
輪邊電機(jī)和輪轂電機(jī)同屬分布式電驅(qū)動(dòng)橋，都是雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)。不同的是一個(gè)把電機(jī)放進(jìn)輪轂內(nèi)，一個(gè)把電機(jī)放在車(chē)輪邊。
目前輪轂電機(jī)有內(nèi)轉(zhuǎn)子和外轉(zhuǎn)子兩種技術(shù)方案路線，先普及一下內(nèi)轉(zhuǎn)子和外轉(zhuǎn)子的區(qū)別：
◆轉(zhuǎn)子和電機(jī)主軸一起轉(zhuǎn)、電機(jī)機(jī)座固定是內(nèi)轉(zhuǎn)子電機(jī)。
◆轉(zhuǎn)子隨著電機(jī)外殼一起旋轉(zhuǎn)、電機(jī)主軸固定，這是外轉(zhuǎn)子電機(jī)。
◆簡(jiǎn)單說(shuō)就是前者用外殼做定子，內(nèi)部和主軸做轉(zhuǎn)子，這是傳統(tǒng)的。
◆后者是用外殼做轉(zhuǎn)子，內(nèi)部和主軸做定子。
◆內(nèi)轉(zhuǎn)子一般極數(shù)少，轉(zhuǎn)速高，轉(zhuǎn)矩小。
◆外轉(zhuǎn)子一般極數(shù)多，轉(zhuǎn)速低，轉(zhuǎn)矩大。
現(xiàn)分別用輪邊電機(jī)與外轉(zhuǎn)子和內(nèi)轉(zhuǎn)子輪轂電機(jī)作對(duì)比：
3.1、輪邊電機(jī)VS外轉(zhuǎn)子輪轂電機(jī)
外轉(zhuǎn)子輪轂電機(jī)可以用在商用車(chē)上，也可以用在乘用車(chē)上。
外轉(zhuǎn)子電機(jī)由于轉(zhuǎn)速低、轉(zhuǎn)矩大，通常都不需要減速機(jī)構(gòu)，而采用直驅(qū)方案。但是由于外轉(zhuǎn)子電機(jī)的結(jié)構(gòu)特性，決定了其體積較大，導(dǎo)致占用空間大、重量偏大，這是其最大問(wèn)題。
體積巨大的輪轂電機(jī)
優(yōu)點(diǎn)：取消消機(jī)械減速機(jī)構(gòu)，減少傳動(dòng)鏈條，也就減少了故障可能，效率更高。
缺點(diǎn)是：在起步、頂風(fēng)或爬坡等需要承載大扭矩的情況時(shí)需要大電流，很容易損壞電池和永磁體，電機(jī)效率峰值區(qū)域小，負(fù)載電流超過(guò)一定值后效率下降很快。
帶行星齒輪減速器的輪邊電機(jī)
輪邊減速驅(qū)動(dòng)一般采用高速內(nèi)轉(zhuǎn)子電機(jī),配備固定傳動(dòng)比的減速器，能獲得較高的功率密度，內(nèi)轉(zhuǎn)子電機(jī)的轉(zhuǎn)速最高可達(dá)到10000r/min。
高速內(nèi)轉(zhuǎn)子電機(jī)配備的減速器一般采用行星齒輪減速機(jī)構(gòu)，包括行星輪、太陽(yáng)輪和行星架，安裝在電機(jī)與輪轂之間。電機(jī)輸出的轉(zhuǎn)矩通過(guò)行星齒輪減速機(jī)構(gòu)的減速增矩驅(qū)動(dòng)輪轂轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使汽車(chē)前進(jìn)。
外轉(zhuǎn)子電機(jī)大大身材導(dǎo)致傳統(tǒng)鋼圈無(wú)法使用
只能使用特制鋼圈和大單胎，導(dǎo)致成本上升、可維修性和可更換性下降。另外體積大導(dǎo)致的另一個(gè)問(wèn)題就是散熱困難。
3.2、輪邊電機(jī)VS內(nèi)轉(zhuǎn)子輪轂電機(jī)
內(nèi)轉(zhuǎn)子輪轂電機(jī)轉(zhuǎn)矩小、轉(zhuǎn)速高，需配備減速器方可驅(qū)動(dòng)車(chē)輪。
優(yōu)點(diǎn)是：由于內(nèi)轉(zhuǎn)子電機(jī)在高轉(zhuǎn)速下運(yùn)轉(zhuǎn)，故具有較髙的比功率和效率，而且體積小，質(zhì)量輕，通過(guò)減速結(jié)構(gòu)的增矩后，輸出轉(zhuǎn)矩大,爬坡性能好，能保證汽車(chē)在低速運(yùn)行時(shí)獲得較大的平穩(wěn)轉(zhuǎn)矩。
缺點(diǎn)是：難以實(shí)現(xiàn)潤(rùn)滑，會(huì)使行星齒輪減速結(jié)構(gòu)的齒輪磨損較快，使用壽命變短，不易散熱，噪聲比較大。
外轉(zhuǎn)子電機(jī)和內(nèi)轉(zhuǎn)子電機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)對(duì)比圖
內(nèi)轉(zhuǎn)子輪轂電機(jī)和輪邊電機(jī)在傳動(dòng)結(jié)構(gòu)上已經(jīng)趨同：都是內(nèi)轉(zhuǎn)子電機(jī)+減速器，所不同的只是一個(gè)把電機(jī)藏在輪轂里，一個(gè)放在輪邊。
由于內(nèi)轉(zhuǎn)子輪轂電機(jī)需要集成減速器，對(duì)于乘用車(chē)前輪來(lái)說(shuō)，狹小的空間內(nèi)需要布置電機(jī)、減速器、制動(dòng)器、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)等等，故內(nèi)轉(zhuǎn)子輪轂電機(jī)較少見(jiàn)于乘用車(chē)應(yīng)用。
4、輪轂電機(jī)和輪邊電機(jī)的產(chǎn)業(yè)化情況
4.1、日本SIM-Drive公司
開(kāi)發(fā)電動(dòng)汽車(chē)（EV）的日本風(fēng)險(xiǎn)企業(yè)SIM-Drive宣布，2010年1月到2011年3月推進(jìn)的“第一輪先行開(kāi)發(fā)車(chē)業(yè)務(wù)”的試制車(chē)輛已經(jīng)完成。雖然開(kāi)發(fā)車(chē)輛“SIM-LEI”的鋰離子充電電池容量與日產(chǎn)汽車(chē)的EV“LEAF”（中國(guó)名：聆風(fēng)）相當(dāng)，但續(xù)航距離卻達(dá)到了后者1.5倍以上的333km（JC08模式）。
LEI是“Leading Efficiency In-wheel motor”的首字母縮寫(xiě)。此次開(kāi)發(fā)該車(chē)時(shí)，SIM-Drive制定了“與量產(chǎn)直接掛鉤”的開(kāi)發(fā)目標(biāo)。因此，當(dāng)時(shí)所面臨的課題是，如何確保可供5名成人乘坐的車(chē)內(nèi)空間及超過(guò)300km的實(shí)用續(xù)航距離，以及采用適合量產(chǎn)的車(chē)身構(gòu)造等。
SIM-LEI配備的鋰離子充電電池容量為24.9kWh，與LEAF的24kWh基本相同。日產(chǎn)稱(chēng)JC08模式下LEAF的續(xù)航距離為200km，而SIM-LEI則達(dá)到了LEAF的1.5倍以上。
關(guān)于輪內(nèi)馬達(dá)的改進(jìn)，特點(diǎn)是采用了外轉(zhuǎn)子構(gòu)造，取代了原來(lái)主流的內(nèi)轉(zhuǎn)子構(gòu)造。雖然外轉(zhuǎn)子構(gòu)造比內(nèi)轉(zhuǎn)子構(gòu)造復(fù)雜，但具有容易輸出較大扭矩的特點(diǎn)。
由于馬達(dá)本身可確保扭矩，因此不再像原來(lái)的EV馬達(dá)那樣需要減速器，從而可減少摩擦損失。“因?yàn)闆](méi)有主傳動(dòng)齒輪、差動(dòng)齒輪、傳動(dòng)軸等，摩擦損失可減少10％左右”（SIM-Drive車(chē)輛開(kāi)發(fā)統(tǒng)括部長(zhǎng)兼車(chē)輛試制評(píng)估室長(zhǎng)真貝知志）。
4.2、福特
福特汽車(chē)公司2013年展示了一款以福特嘉年華為基礎(chǔ)開(kāi)發(fā)的eWheelDrive輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)汽車(chē)。eWheelDrive輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)將獨(dú)立的電動(dòng)機(jī)集成于兩個(gè)后輪轂中，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)采用了全新的設(shè)計(jì)，能夠讓車(chē)輛無(wú)需轉(zhuǎn)向直接平移進(jìn)人側(cè)方泊車(chē)位。
福特嘉年華輪轂電機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖
這款嘉年華使用集成于后輪轂的獨(dú)立電機(jī)來(lái)替代傳統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)系統(tǒng)，大大減少了零部件數(shù)量和動(dòng)力系統(tǒng)的體積，讓車(chē)輛的動(dòng)力系統(tǒng)變得更加簡(jiǎn)單，大大提高車(chē)內(nèi)空間的實(shí)用性，提高空間利用率。每個(gè)車(chē)輪獨(dú)立的輪轂電機(jī)相比一般電動(dòng)車(chē)而言，也省掉了傳動(dòng)半軸和差速器等裝置，同樣節(jié)省大量空間且傳動(dòng)效率更高。
電動(dòng)機(jī)采用液冷設(shè)計(jì)，單個(gè)電機(jī)最大功率40千瓦（54馬力），電機(jī)工作時(shí)平均輸出功率為33千瓦，兩臺(tái)電機(jī)的最大功率為80千瓦（40×2），約109馬力，連續(xù)輸出時(shí)的平均功率為66千瓦（33×2），即90馬力。電機(jī)、電子控制器、冷卻系統(tǒng)、制動(dòng)系統(tǒng)全部被集成在輪圈內(nèi)側(cè)。
福特汽車(chē)公司聯(lián)手其國(guó)際著名汽車(chē)零部件廠商舍弗勒（Schaeffler）以福特嘉年華為基礎(chǔ)而開(kāi)發(fā)的eWheelDrive輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)汽車(chē)。該款仍處于研發(fā)階段的汽車(chē)將為汽車(chē)制造商研發(fā)更為小巧、靈活的車(chē)型打下基礎(chǔ)，進(jìn)而改善城市移動(dòng)出行并應(yīng)對(duì)大城市所面臨的停車(chē)難的挑戰(zhàn)。eWheelDrive輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)技術(shù)將獨(dú)立的電動(dòng)機(jī)集成于汽車(chē)的兩個(gè)后輪轂中，從而取代了傳統(tǒng)傳動(dòng)系統(tǒng)中的發(fā)動(dòng)機(jī)和變速器，以及用于電動(dòng)車(chē)的中置發(fā)電機(jī)，從而節(jié)省了大量空間。
4.3、泰特輪轂電機(jī)
輪轂電機(jī)的分布式驅(qū)動(dòng)模塊是怎么組成的？湖北泰特的技術(shù)平臺(tái)提供了高效、安全、可靠的“交鑰匙”的電驅(qū)動(dòng)總成技術(shù)，其自主研發(fā)的The Motion全套動(dòng)力總成由四部分組成，分別是：
a,The Wheel SM500輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)技術(shù)，該技術(shù)由永磁同步電機(jī)、外轉(zhuǎn)子、內(nèi)置逆變器等組成；
b,The Drive電機(jī)驅(qū)動(dòng)技術(shù)，這是電機(jī)控制的子系統(tǒng)；
c,The Control分布式驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)，這是電驅(qū)動(dòng)力總成控制子系統(tǒng)；
d,The Connect高壓配電子系統(tǒng)。
湖北泰特制造的e-Traction輪轂電機(jī)，將輪胎、輪轂、永磁同步外轉(zhuǎn)子、定子、逆變器、壓盤(pán)集成在車(chē)輪內(nèi)，其峰值輸出扭矩可高達(dá)6000-10200Nm，最高轉(zhuǎn)速達(dá)到500rpm/85-97kmph，堪稱(chēng)超低速大扭矩。
早在2016年9月，作為天海集團(tuán)子公司的泰特機(jī)電便耗資5500萬(wàn)歐元全資收購(gòu)了e-Traction公司。
這家位于荷蘭的公司成立于1981年，專(zhuān)注于商用車(chē)輪轂電機(jī)的研發(fā)及應(yīng)用，至今已超過(guò)36年。e-Traction公司的輪轂電機(jī)技術(shù)在世界范圍內(nèi)處于領(lǐng)先地位，目前擁有200余項(xiàng)專(zhuān)利，包括100余項(xiàng)發(fā)明專(zhuān)利。經(jīng)第三方機(jī)構(gòu)評(píng)估，該公司目前僅專(zhuān)利價(jià)值就已達(dá)5800萬(wàn)歐元。
4.4、ZF輪邊電機(jī)
ZF AVE130已經(jīng)批量應(yīng)用
4.5、比亞迪輪邊電機(jī)
已經(jīng)批量應(yīng)用于K9電動(dòng)大巴，出口國(guó)外。
5、總結(jié)與展望
從目前的應(yīng)用來(lái)看，輪邊電機(jī)已經(jīng)開(kāi)始進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化，而輪轂電機(jī)尚在批量應(yīng)用的前夜。
輪轂電機(jī)方面，內(nèi)轉(zhuǎn)子+減速器方案理論上功率密度更高、結(jié)構(gòu)更緊湊，但由于技術(shù)過(guò)于復(fù)雜，目前尚未見(jiàn)到量產(chǎn)的產(chǎn)品；外轉(zhuǎn)子輪轂電機(jī)盡管體積大、重量大，但是由于結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單、傳動(dòng)鏈條少、效率高，已經(jīng)有部分企業(yè)進(jìn)入量產(chǎn)狀態(tài)。
受結(jié)構(gòu)限制，從目前行業(yè)趨勢(shì)來(lái)看，外轉(zhuǎn)子輪轂電機(jī)最有可能在電動(dòng)大巴上取得突破，而在重載的卡車(chē)領(lǐng)域可能還是輪邊電機(jī)方案更合適；另外，外轉(zhuǎn)子輪轂電機(jī)可能在一些特種領(lǐng)域如軍用越野和礦山電動(dòng)輪等行業(yè)率先取得突破。
乘用車(chē)方面，由于舒適性和操控性要求更高，輪轂內(nèi)布置空間更小，制動(dòng)及散熱和簧下質(zhì)量等問(wèn)題更加難以解決，所以輪轂電機(jī)在乘用車(chē)上的應(yīng)用更加困難，盡管福特嘉年華已在幾年前推出了輪轂電機(jī)汽車(chē)，但并沒(méi)有被市場(chǎng)所認(rèn)可；這也反應(yīng)了汽車(chē)行業(yè)的一大特點(diǎn)：技術(shù)過(guò)關(guān)不等于產(chǎn)業(yè)化，也就是說(shuō)，攻克技術(shù)難點(diǎn)、能夠?qū)崿F(xiàn)量產(chǎn)，不等于消費(fèi)者買(mǎi)賬，這中間還有成本、性能、故障率等等多方面和維度的考量。
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