纯电动乘用车动力总成

纯电动乘用车驱动系统发展趋势分析

1. 电驱动系统集成方案

• 2合1方案：驱动电机+减速机，特点为结构简单、成本低、NVH效果好，但减重效果一般，多应用于乘用车及部分商用车。
• 3合1方案：驱动电机+减速机+电机控制器，为当前主流乘用车基础配置，集成度高、制造成本低，但电控系统振动影响耐久性，减重效果较好。
• 分布式驱动系统（轮毂电机）：未来发展方向，集成度高、结构紧凑、释放整车布置空间、传动效率高、减重效果优异，但目前主要应用于电动客车。

2. 轮毂电机技术优缺点

• 优点：省略传动部件、结构简单、传动效率高、可实现复杂驱动方式（如四驱、差动转向）、适用于几乎所有车型。
• 缺点：增加簧下质量和转动惯量、电制动性能有限需附加机械制动系统、需电动真空泵提供刹车助力、工作环境恶劣需高密封性和散热设计。

3. 轮毂电机与轮边电机对比

• 轮毂电机：直接驱动车轮，转速低、功率密度较小，但减重效果显著。
• 轮边电机：增设减速器提高转速，集成度高、释放地板空间，适合低地板车型，但簧下质量较大。

4. 电驱动技术发展趋势

• 高功率密度：峰值功率密度达5.0kW/kg，连续功率密度达3kW/kg。
• 系统集成化：多部件集成降低重量和成本，提高生产效率。
• 电机永磁化：永磁电机占据约80%市场份额，具有高转矩和高功率密度特点。
• 高速化：高速电机节省永磁体材料、减小体积，提升功率密度。
• 减速系统多挡化：多挡变速系统拓宽电机高效区，NEDC工况下提升10%续驶里程。
• 冷却手段多样化：油冷电机成为主流，综合油冷与水冷将成主流。

5. 特斯拉双电机结构分析

• 结构：一大一小两台电机，主电机提供主要动力，辅助电机补偿高速转矩下降。
• 优势：分工况优化、高效区域充分利用、整体重量更轻。
• 双电机动力耦合类型：
  • 转矩耦合型：两台电机转矩叠加，转速不能叠加（如特斯拉）。
  • 转速耦合型：两台电机转速叠加合成，需行星减速器（如比亚迪）。
  • 转矩转速双耦合型：兼具两种耦合，实现多种工作模式，效率更高。

6. 纯电动商用车动力总成现状

• 沿用传统车结构：用电机替代发动机和变速箱，开发成本低，但占用空间大、NVH效果差。
• 轮边电机驱动桥：集成度高、释放地板空间，适合低地板车型，但簧下质量较大。
• 轮毂电机驱动桥：高度集成、重量最轻，但操控性略有影响。

7. 纯电动商用车驱动系统发展趋势

• 沿用传统车结构：改制简单但不符合补贴标准。
• 轮边电机驱动桥：适合重卡和公交车，开发难度大但效率高。
• 轮毂电机驱动桥：高度集成、减重效果好，适合所有车型。