整合集成化，中国轮毂电机技术及产品在进步

发展新能源汽车，电机是三大攻关项目之一。轮毂电机技术又称车轮内装电机技术，它最大特点就是将动力、传动和制动装置都整合到轮毂内。因此大大简化了电动车辆的机械部分，腾出了更大空间。于是采用轮毂电机成为最终极形式。许多专家介绍说，欧洲电动公交客车装配轮毂电机已经是标准配置了。笔者也一直在跟踪国内行业发展。

一、轮毂电机结构及发展历程

典型内转子结构的轮毂电机驱动系统结构示意图（见图1）。

图1  内转子结构轮毂电机结构图

早在1900年，保时捷就制造出了前轮装备轮毂电机（见图2）的电动汽车。

图2   1900年轮毂电机装车图

在20世纪70年代，轮毂电机在矿山运输车等领域得到应用，它是内燃机动力电传动技术。但是内燃机动力电传动技术在其他车辆上一直没有办法用起来。由于新能源汽车的开启，乘用车采用轮毂电机是必须要重视的技术，日系厂商对于此项技术研发开展较早，包括通用、丰田在内的国际汽车巨头也都对该技术有所涉足。代表有米其林研发的将轮毂电机和电子主动悬挂，都整合到轮内的驱动/悬挂系统结构（见图3）。

图3 米其林轮毂电机和电子主动悬挂

下面是本田研发的轮毂电机实物（见图4）。

图4 本田轮毂电机

二、国内毂电机发展情况

（1）比亚迪研发的轮毂电机在纯电动公交车装车实物（见图5）。从图片上可以看出，其电机还是轮边电机，不是严格意义上的轮毂电机。

图5 比亚迪轮毂（轮边）电机

（2）艾德斯公司研发的轮毂电机实物（见图6）。

图6 艾德斯轮毂电机

从图片看，艾德斯轮毂电机是独立的轮毂电机，比轮边电机结构更紧凑，外转子式结构，密封性好，应该说是很有前途的轮毂电机。

三、对艾德斯轮毂电机参数分析

（1）16英吋轮毂电机，重32公斤，铝轮毂部分是25公斤，电机的功率密度为1.44Kw/kg；

（2）额定功率40kw，最大功率60kw；额定转矩450Nm，最大转矩750Nm；工作电压200-400V；最高转速1600rpm；

（3）环境温度：最高70度，最低-40度，冷却液：防冻液；

（4）转矩曲线(见图7)。

四、16英吋艾德斯轮毂电机原理先进性分析

（1）结构特点是有多个分布式圆弧电机组成的，磁悬浮直流径向电动机；

（2）分布式圆弧电机，可以实现高可靠性容错运行的目标，即使在行驶中出现部分电机故障，也能继续行驶，避免次生事故的发生；

（3）制动能量回收效率更高。

五、艾德斯轮毂电机装配工艺分析

①与轮胎配套见（图8左）。与轮胎配套安装有5个螺钉与螺母，这与普通轮毂与轮胎配套安装是一样的；

图8  轮毂电机装配工艺

②冷却管有个两口，一进一出；

③动力线三根，与目前交流电机的四根动力线相比，少一根；

④比目前轮边电机安装更方便。

六、采用新型轮毂电机留下的思考

①与传统车桥的配套，车桥上有机械差速器，左右轮毂电机如果配套？

②开发电子差速器，传统车桥上机械差速器可以取消？

③采用新型轮毂电机，簧下质量会加重，如果解决？

采用新型轮毂电机，会带来一系列变化。主机厂要进行系统思考，与相关零部件厂家，要多通报信息，彼此密切配合，要取得系统性成功推广应用，中国新能源汽车才能走到世界前列。