[汽車之家 行業(yè)] 今年以來,電機、減速箱(單擋或兩擋變速箱)和逆變器集成的“三合一”電驅(qū)動系統(tǒng)如雨后春筍般涌現(xiàn),近日刷爆朋友圈的保時捷首輛純電動超跑Taycan,搭載的就是“三合一”電驅(qū)動系統(tǒng)。那么,“三合一”電驅(qū)動究竟有怎樣的技術(shù)優(yōu)勢,能讓眾多主機廠爭相追逐?消費者又能從中獲得什么?
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★“三合一”電驅(qū)動實現(xiàn)了輕量化、增大車內(nèi)空間等目的,這種模塊可以搭載在主機廠的不同車型上,以此減少開發(fā)成本。
★采埃孚、電裝等國際零部件企業(yè)通過把“三合一”電驅(qū)動與傳統(tǒng)驅(qū)動技術(shù)相整合,形成了高度集成化的電驅(qū)動橋。
★現(xiàn)在的電驅(qū)動全球市場競爭格局不同以往,通過“買買買”來縮短研發(fā)制造時間和成本是目前大多數(shù)整車和零部件企業(yè)的主流選擇。
★對于主機廠和供應(yīng)商而言,發(fā)展“三合一”電驅(qū)動的最大挑戰(zhàn)不在技術(shù)層面,而是如何進(jìn)一步控制成本。
■ “三合一”電驅(qū)動更輕、更集成
“三合一”電驅(qū)動的一體化設(shè)計簡化了零部件之間的外部布線,達(dá)到輕量化、節(jié)約成本等目的。對于主機廠來說,“三合一”電驅(qū)動讓車輛各系統(tǒng)布局更加靈活;對于終端消費者而言,則可以獲得最大化的乘坐空間,以及寬敞的車輛儲物空間。這種高度集成化設(shè)計也為汽車成為住宅、辦公室以外的移動“第三空間”打下了基礎(chǔ)。
『集成化的電驅(qū)動系統(tǒng)讓車輛底盤布局更靈活、車內(nèi)空間更寬敞』
電動汽車最初應(yīng)用的電驅(qū)動系統(tǒng)幾乎不存在集成式設(shè)計,電機、減速箱、逆變器以及電機控制器等都是分布在整車的各個地方。同時,驅(qū)動電機還需要三根又長又重的UVW高壓線連接到逆變器,不僅造成電磁干擾,生產(chǎn)成本還十分昂貴,且占用大量空間。
因此,以電機和減速箱集成的“二合一”電驅(qū)動出現(xiàn)在世人面前,如雪佛蘭Bolt(參數(shù)|詢價)搭載的電驅(qū)動系統(tǒng),雖然該系統(tǒng)相比普通電驅(qū)動系統(tǒng)來說結(jié)構(gòu)更加緊湊,但“二合一”電驅(qū)動仍然沒有解決電磁干擾這個問題,且三根高壓線仍然存在。因此,“三合一”電驅(qū)動就應(yīng)運而生。
“三合一”電驅(qū)動的集成化就像樂高玩具一樣,將一個個汽車零部件實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計和生產(chǎn),從而實現(xiàn)模塊化。這種模塊可以搭載在主機廠的不同車型上,以此減少大量的開發(fā)成本。
『雪佛蘭Bolt底盤設(shè)計結(jié)構(gòu)』
目前,“三合一”電驅(qū)動應(yīng)用的最大難點在于能否實現(xiàn)“1+1+1>3”,其中涵蓋了集成化、NVH、散熱和潤滑需求,以及更巧妙的結(jié)構(gòu)設(shè)計等多方面能力。這也是目前市場上搭載“三合一”電驅(qū)動系統(tǒng)的量產(chǎn)車型屈指可數(shù)的原因。
■ 外資企業(yè)強力布局“三合一”電驅(qū)動系統(tǒng)
采埃孚、博格華納、舍弗勒等國際企業(yè)推行將電機、減速箱和逆變器與傳統(tǒng)車橋相結(jié)合,形成一個高度集成化的電驅(qū)動橋產(chǎn)品,使得整個電驅(qū)動總成系統(tǒng)具備成本更低、體積更小的優(yōu)勢。這些零部件企業(yè)已經(jīng)推出了具有代表性的“三合一”電驅(qū)動產(chǎn)品。
采埃孚“三合一”電驅(qū)動通過對整套系統(tǒng)的性能優(yōu)化,使得電能轉(zhuǎn)換效率提升6%。采埃孚已拿到奔馳EQC的“三合一”電驅(qū)動系統(tǒng)供貨合同,這套系統(tǒng)包含電機、單擋變速箱、差速器、功率電子模塊以及全套控制軟件等。
愛信與電裝則通過新的合資公司“BluE Nexus”生產(chǎn)“三合一”電驅(qū)動系統(tǒng)。愛信的集成化傳動系統(tǒng)與電裝的逆變器,在全球市場占有率都非常高。雙方在電機開發(fā)領(lǐng)域也具有領(lǐng)先的技術(shù)水平。
大陸的“三合一”電驅(qū)動系統(tǒng)也即將上市。今年年底,某歐洲品牌一款小型汽車和數(shù)款亞洲品牌的緊湊型SUV將搭載大陸的這款“三合一”電驅(qū)動系統(tǒng)。除了傳統(tǒng)主機廠,一家德國初創(chuàng)公司Sono Motors推出的Sion電動車也將搭載這套系統(tǒng)。大陸于2019年第三季度在天津工廠開始量產(chǎn)“三合一”電驅(qū)動系統(tǒng)。
博格華納通過收購電機企業(yè)雷米、電控制造商Sevcon獲得了“三合一”電驅(qū)動系統(tǒng)關(guān)鍵部件的自產(chǎn)能力。繼電機與減速箱集成的“二合一”eDM電驅(qū)動模塊實現(xiàn)量產(chǎn)后(已為威馬EX5、長城歐拉等車型配套),博格華納又推出iDM“三合一”電驅(qū)動系統(tǒng)。該驅(qū)動系統(tǒng)可根據(jù)不同的設(shè)計架構(gòu)和應(yīng)用需求,集成于乘用車和輕型商用車的前軸或后軸上。
麥格納于2017年與上汽集團旗下華域汽車成立合資公司開始研發(fā)和生產(chǎn)新能源電驅(qū)系統(tǒng),并獲得大眾汽車MEB平臺電驅(qū)動系統(tǒng)訂單,預(yù)計2020年量產(chǎn)。麥格納可提供3款“三合一”電驅(qū)動系統(tǒng),最大功率分別為100kW(低功率)、180kW(中功率)和253kW(高功率),可以直接用于電動汽車或P4結(jié)構(gòu)(電機位于前輪驅(qū)動車輛的后軸上)的混動汽車。
舍弗勒的兩擋電橋已經(jīng)在WEY P8和長安CS75 PHEV車型上應(yīng)用。舍弗勒在電驅(qū)動領(lǐng)域的優(yōu)勢在于通過并購Compact Dynamics公司加強了其在高性能電機設(shè)計方面的能力,以及并購電機定子繞組設(shè)備制造商Elmotec Statomat公司,掌握了新一代電機的關(guān)鍵制造技術(shù)。
■ 迎來多元化競爭格局
上述這些國際零部件企業(yè)在傳統(tǒng)動力總成系統(tǒng)領(lǐng)域都擁有大量的技術(shù)積累。在面臨電氣化轉(zhuǎn)型,布局“三合一”電驅(qū)動系統(tǒng)時,最捷徑的做法是通過收購或建立合資公司來彌補自己的短板,提高自身競爭力。對于汽車制造商而言,通過“買買買”來縮短在電動化領(lǐng)域的投入和時間成本是目前業(yè)界的一種常態(tài)做法。
IHS Markit高級分析師張攀登告訴汽車之家編輯:“原在變速箱領(lǐng)域占有大部分市場的國際供應(yīng)商,在混合動力時代更占優(yōu)勢!睋(jù)了解,采埃孚最近推出的2檔變速器、舍弗勒的P2混合動力模塊(電機安裝于發(fā)動機與變速箱之間)已在市場應(yīng)用。
『采埃孚兩擋變速器』
“在純電動汽車領(lǐng)域,各個玩家的起跑線相同,市場格局將不同以往。”張攀登如是說,“博世、電裝、大陸和德爾福,這四家零部件企業(yè)在內(nèi)燃機系統(tǒng)的控制方面可以說是壟斷地位。然而在電驅(qū)動領(lǐng)域,他們會有更多的競爭對手!
■ 嚴(yán)控成本為關(guān)鍵
“三合一”電驅(qū)動最初是由整車廠推動起來的一個技術(shù)路線,如特斯拉應(yīng)用的電驅(qū)動系統(tǒng)、蔚來的EDS電驅(qū)動系統(tǒng)、比亞迪的“e平臺”等,皆采用了“三合一”設(shè)計。而這些主機廠之所以在早期就投入其中,除了對“三合一”電驅(qū)動系統(tǒng)市場前景的認(rèn)可之外,更多的是希望將這些核心技術(shù)掌握在自己手中。
研發(fā)和生產(chǎn)“三合一”電驅(qū)動的門檻很高,沒有雄厚的資金和技術(shù)實力,企業(yè)將難以支撐下去。對于零部件供應(yīng)商來說,只有產(chǎn)量做到足夠大,才能夠分?jǐn)傞_發(fā)成本。以當(dāng)前的電動汽車消費市場需求來衡量,這些企業(yè)暫時都還很難實現(xiàn)“規(guī)模效應(yīng)”。
眼下,對于零部件企業(yè)而言,發(fā)展“三合一”電驅(qū)動最大的挑戰(zhàn)也許不在技術(shù)層面,而是如何在前期低盈利或不盈利的情況下控制生產(chǎn)成本,以及在量產(chǎn)之后如何贏得更多的客戶。
編輯有話說:
“三合一”電驅(qū)動系統(tǒng)能為主機廠和消費者帶來諸多好處,其將成為市場主流是業(yè)界比較一致的看法。從國際上各零部件企業(yè)推出的“三合一”產(chǎn)品來看,技術(shù)均已相對成熟,也可以達(dá)到量產(chǎn)條件。本文重點介紹了眾多國際零部件企業(yè)的“三合一”產(chǎn)品和市場競爭格局,而國內(nèi)傳動系統(tǒng)供應(yīng)商是否還有機會呢?敬請期待后續(xù)報道。(文/汽車之家 彭斐)
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