電動車集成化的時代已經來臨:燃油車,你準備好了麼?

模塊化、集成化是燃油車的標籤?

電動車表示不服。

隨著燃油車的不斷成熟,汽車廠商為了產品更快的推陳出新,為了在汽車的全生命週期中無限壓縮成本,零部件的通高度通用化,產品的模塊化、平臺化是我們近些年來耳熟能詳的名稱。

而隨著電動車時代的到來,又一個名詞來到了我們的生活圈——高度集成化。而隨之帶來的產品便是“三合一”電驅動系統。

電動車集成化的時代已經來臨:燃油車,你準備好了麼?

何為“三合一”集成電驅動系統

2019年,“三合一”電驅動系統猶雨後春筍般湧現,各大汽車廠及零部件供應商都在不遺餘力的拓展、開發此類產品。

所謂“三合一”電驅動系統即將電機、減速器以及逆變器整合化一,形成以一套完整電動驅動系統,從而達到1+1+1>3的效果。

電動車集成化的時代已經來臨:燃油車,你準備好了麼?

在電動車發展的初級階段,大部分電動車都是套用或者基於原有燃油車所開發的過渡產品。在這個階段當中,電驅動系統並不存在集成化的設計,因此電機、減速器、逆變器以及其他電控裝置被劃分到了車的各個位置。

如此利用現有資源打造電動車固然是過渡階段的不二選擇,但同時也帶來了些許問題,空間的利用率低、生產成本高昂,由於各單元分佈於車身各處,因此驅動電機與逆變器間需要UVW高壓線相連,不僅憑空增加質量,而且會產生電磁干擾。

電動車集成化的時代已經來臨:燃油車,你準備好了麼?

“集成化”成為電動車發展階段不可忽視的一個重要技術發展階段,因此,再後來我們在雪佛蘭的Bolt車型上看見一套整合電機和變速箱的“二合一”電驅動系統,然而這並沒有解決由高壓線導致的電磁干擾問題,因此“三合一”電驅動系統應運而生。

電動車集成化的時代已經來臨:燃油車,你準備好了麼?

難道“三合一”電驅動系統百里無一害?

我們已經知曉了“三合一”電驅動系統擁有尺寸和重量減小、量產成本較低、接口複雜度降低,可靠性增強、實現電動車平臺化,大大減少產品研發週期等諸多優勢,但同樣也面臨著諸多的挑戰。

從成本角度,與基於傳統汽車基礎的電動車,整車廠對於零部件進行分別採購的模式相比,“三合一”電驅動系統自然在驅動系統的佈置和成本上有著明顯的優勢,但同時就排列組合的靈活度而言,似乎不那麼樂觀。

電動車集成化的時代已經來臨:燃油車,你準備好了麼?

在傳統的燃油車型動力單元上,我們能看見整車廠採購相同的變速器用以搭配自家的發動機產品,例如我們熟知的採埃孚的8AT、愛信的6AT。排列組合中,客戶可以進行選擇上的斟酌和取捨。

而集成過後,零部件供應商對客戶形成了一對一的服務關係,整個動力、傳動及控制系統全部來自同一廠家,這樣看來研發費用和批量生產的關係就需要綜合的考量。

電動車集成化的時代已經來臨:燃油車,你準備好了麼?

而在集成電驅動系統設計本身,同樣面臨著諸多挑戰。一方面,為了降低成本,三合

一電橋中的電機、逆變器、控制器等需要具有相應的兼容性和複用性;另一方面,整車廠紛紛開始正向開發電動車型,為電驅動系統預留什麼樣的安裝空間,多樣的要求對於零部件廠商而言是一項不小的挑戰。

最後也是最重要的問題:質量與可靠。在不斷壓縮電傳動空間,降低系統重量的大環境下,整個工藝水平,質量控制水平都需得到了大幅度提升。

製造技術以及質量把控的不到位意味著,例如集成化電機的油封損壞,整個電傳動系統都將一併更換,這對於用戶的體驗是極差的

現如今電驅動系統的集成化設計是一個多元化的競爭市場,其競爭對手不乏知名汽車廠商及零部件廠商,如何實現集成電驅動系統的平臺化,統一化,如何讓供應商快速地適應自己也是需要思考的問題。

現有集成化電驅動的現狀及未來發展趨勢

目前,採埃孚、博格華納、舍弗勒等國際企業推行將電機、減速箱和逆變器與傳統車橋相結合,形成一個高度集成化的電驅動橋產品,使得整個電驅動總成系統具備成本更低、體積更小的優勢。下面列舉一些具有代表性的“三合一”電驅動產品。

電動車集成化的時代已經來臨:燃油車,你準備好了麼?

作為奔馳全面進入量產純電動產業的第一步,奔馳EQC採用了採埃孚的“三合一”電驅動系統,該系統採用兩個異步電機,位於EQS的前後軸上,峰值功率300kw,峰值扭矩760Nm。

而日前,Vitesco technologies(前身為大陸集團動力總成部門),宣佈將為PSA集團和北京現代提供第三代集成化的電驅動系統。

電動車集成化的時代已經來臨:燃油車,你準備好了麼?

該電驅動系統為Vitesco technologies第三代電驅動系統,高度集成了電機、電控和減速器,減少大量連接線束並配備了最新的液冷,使其重量不到80公斤,讓整個電驅動總成更輕、更緊湊、成本更低。

而除了零件供應商對於“三合一”電驅動市場虎視眈眈,整車廠更是因為集成化設計而改變了整個汽車平臺的技術方案。以國內電動車的領軍者比亞迪為例。

比亞迪旗下眾多電動車型都產自e平臺,而這個如此高產的e平臺有著一個很神秘的代碼“33111”,這一串無厘頭的代碼其中便是當今電動車發展階段的充分寫照。

“33111”代表了比亞迪e平臺最為核心的五個部分:

電動車集成化的時代已經來臨:燃油車,你準備好了麼?

第一個數字3代表了由驅動電機、電控系統和減速器所組成的模塊(以下簡稱驅動三合一);

電動車集成化的時代已經來臨:燃油車,你準備好了麼?

第二個數字3代表了由高壓充配電系統OBC(車載充電器)、DC/DC轉化器(電流轉換器)和PDU(高壓配電箱)所組成的模塊(以下簡稱高壓三合一);

第三個數字1表示將各種車輛功能(比如智能鑰匙、藍牙、胎壓監測功能、空調控制系統等十幾項功能)集成在一起的一塊控制器;第四個數字1表示一塊搭載了DiLink系統的中控屏;最後一個數字1代表一塊比亞迪自主研發的動力電池組。

從比亞迪e平臺我們能很清晰地看到,目前電動車在平臺技術以及產品要求的發展方向,集成化和模塊化必將成為電動車走向成熟產業鏈的一個重要途徑。

電動車集成化的時代已經來臨:燃油車,你準備好了麼?

對於未來的電動車集成化設計將會是怎樣,我們已經看到了電驅動模塊、高壓衝配電系統模塊,以及電池與底盤的融合、控制單元的整合,所以目前我們僅僅是按照功能性和空間佈局進行了分門別類的整合,這也是我們整合初期的雛形。

電動車集成化的時代已經來臨:燃油車,你準備好了麼?

而在未來,我們能否拋開“二合一”、“三合一”的概念,而轉化為“多合一”的概念,將集成電驅動系統、集成高壓衝配電系統等模塊進行進一步的整合,壓縮其空間與質量,並且能夠靈活應用於各個平臺,這便是集成化所能達到的最大也是最為理想的狀態。

你對電動車集成化設計有怎樣的看法,歡迎在評論區與我們進行溝通交流。


分享到:


相關文章: