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分布式驱动是未来行业发展大趋势吗
如果没有分布式驱动技术的加持,“仰望”是否能以超过百万的单价持续热销?这个问题的答案不好说。
但不得不承认的是,在“仰望”的引领,极氪001FR、奔驰EQG等热门车型的催化下,2023年,分布式驱动技术以一种近乎“爆炸式”的方式登场,从元旦开始一直火热到最近的广州车展,引领着整个汽车界的技术进步潮流。
在技术创新带来的高溢价加持下,奥迪、宝马、奔驰、日产、吉利、比亚迪、广汽等新老汽车势力,都把更大的热情投入到了新能源汽车驱动技术的变革和升级上,2023年新发布的、代表着各家车企技术演进方向的新款概念车和高性能量产车型上,分布式驱动几乎已经成为了必选项,并且成为业界的空前共识:
把能量直接输入车轮,精准控制,减少“不必要动作”;通过智能算法的支持,它能精准分配、独立控制每个车轮的扭矩输出,这意味着在同一辆车上,能够获得多样的驾驶感受;最后,也是最重要的一点,分布式驱动技术拥有更高的安全冗余,为驾乘人员更多的安全保障。
分布式驱动技术目前的发展和应用进程维度上,“四电机四驱”正在迎来最高潮,包括仰望U8、极氪001 FR等已经量产上市的热门车型,目前走的都是这条路线。
其中,极氪FR 001四电机综合输出功率最高可达956kW,通过ZVC四轮扭矩矢量控制技术的精确控制,无论出弯加速还是直道超车、全程加速都能保持强大的爆发力,其性能强大到“不用加定语,就能秒杀掉市面上99%的超跑”。
而目前市面上最热门的、搭载“易四方”分布式驱动技术的“仰望”,“把大脑和肌肉全部塞进了车轮里”,每个车轮都可以独立分配扭矩,给车辆带来横向、纵向的车身稳定调节能力,并且能够实现原地掉头、应急浮水、爆胎稳行等各种创新功能。自年初上市至今,“仰望”车型订单已经突破40000台,成为华系汽车的代表之作。
在华系车对于分布式驱动技术研究的高歌猛进当中,Hyper Force动力系统、丰田DIRECT4电驱动、BMW xDrive全轮驱动系统等老牌车企和车型都更加明确了对四电机四驱路线的向往和探索。
受制于现阶段电驱动系统的体积功率密度,在采用径向磁通电机布置时,电机依然会大量侵占底盘和电池的空间;转换思路,采用轴向尺寸更短、自重体积更小的轴向磁通电机也许会是更有优势的择选。
采用轴向磁通电机作为轮边驱动电机,在商用车领域已经得到了广泛、可靠的性能验证。
2020年起,盘毂动力以轴向磁通电机应用为基础、研发推出的四气囊独立悬架轮边驱动系统,为整个城市公交系统带来了“全平低地板、超宽过道、超强弹性运力能力”等颠覆式功能改善;搭配电子差速系统实现对驱动轮的精准动力分配后,车辆在起步、爬坡、以及连续弯道行驶等全工况下的稳定性都远超普通车型;目前这套被称为“地铁巴士”的轮边分布式驱动解决方案被认为是“公交适老化服务”的明星产品,在全国40余个城市批量运营,累计推广应用接近5000套;
而对于目前整个汽车行业最为期待的轮毂电驱动技术的开发进程来说,轴向磁通电机的应用也是破解当前难题“最有效的方案之一”。
“把驱动电机直接塞进车轮内部”的轮毂电驱动,当下最大的技术难点在于驱动电机所引发的“簧下质量”难题,——“簧下一公斤,簧上十公斤”,体积和自重大的驱动电机不仅会增加布置难度,而且“非簧载质量”(能跟车轮一起跳动的部件)也将被迫增加,这样做带来的结果显而易见——车辆的操控性与舒适度大打折扣。
所以应用体积更小、重量更轻的轴向磁通电机,是更符合轮毂电驱动技术演进的重要选项:
轴向电机有更大的功率密度,所以簧下质量比同功率的径向磁通电机可减少50%以上;
最后,轴向磁通电机拥有更宽泛的高效工作区间、更加强大的扭矩输出能力,这对于高速、高性能纯电动汽车来说也非常重要。
2023年9月,盘毂动力在慕尼黑车展上发布了PDS100K轮毂电驱动解决方案,虽然只是概念级的产品,但已经能够非常明显地体现出轴向磁通电机在轮毂电驱动领域的应用优势。参数Kaiyun平台官方表现方面,PDS100K的规划峰值功率100kW,系统总重仅为34kg(不含轮毂轴承及制动器),轮端最大输出转矩3870N·m,基本可以满足车辆在各种工况下的动力需求。
随着新能源汽车产业的不断发展和进化,未来高溢价的产品或者高端品牌的建立,必然会建立在技术突破之上,其中分布式驱动无疑是当下最值得期待、也最容易快速应用的创新技术之一。在密切关注行业发展的基础上,旺材电机与电控期待和整个汽车产业加速融合,以科技创新推动新能源汽车电驱动产业技术革命。
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