1、整車概述
捷豹I-PACE作為傳統車企在純電領域向新勢力發起挑戰的代表產品，既然能作為傳統車企在純電領域的代表產品，其勢力自然不容小覷。
I-PACE榮膺2019德國汽車圈權威獎項-金舵獎（GoldenSteeringWheelAward）、2019世界年度設計車大獎和世界年度環保車大獎等，足見其過硬的產品實力，向世界證明了傳統車企仍然可以在純電車型上做出突出成就。
I-PACE定義為純電豪華轎跑SUV，屬於跨界車型，雖然也叫“Pace”，但從外形設計上來講，I-Pace並不能簡單的稱之為一款SUV或者什麼車，它是一個融合了SUV的離地間隙、小MPV類型空間感、但在頭尾造型又加強了轎車感、運動感的車型。
本文將在捷豹I-PACE的電驅系統方面進行實物拆解分析，分享下傳統車企在純電車型電驅設計方面的特別之處。
底盤效果圖
底盤實物標尺圖
特點：
I-PACE屬於純電四驅車型，前後驅的電驅系統零部件共用，前後驅電驅系統的區別在於前驅多了電子P擋機構以及應急解鎖機構。
2噸多的車重，200kph的最高車速及4.8s百公里加速能力均屬於純電車型的上層水平，配備90kWh的NMC三元鋰電池包，WLTP續航里程470km，在當今的市場算很不錯的成績。
I-PACE前後動力單元均佈置在副車架上，副車架再固定在車身上。
前副車架為焊接鋁框架結構，在滿足整體強度和剛度前提下儘量降低重量，動力總成為一級隔振，副車架6點硬鏈接在車身縱梁上，電驅EDU二合一總成下方有兩個橡膠懸置固定點，直接與電驅連接，上方通過兩個帶有橡膠襯套的懸置支架連接到車身縱梁上，屬於四點懸置限位，抗扭能力強。
前驅懸置支架上加裝有mass塊，用於電驅NVH避頻或壓振幅，改善電驅NVH性能。
前電驅上部除了IPU還佈置了OBC\\PDU\\DCDC\\PTC等高壓部件。
電子轉向機佈置在前副車架的後方，空調壓縮機掛在電驅EDU後方。
後副車架為鋼製焊接框架結構，動力總成為二級隔振，副車架與車身通過四點軟連接，四點連接處均有mass塊，後期NVH調試，電驅EDU與副車架通過前後四點懸置點限位，抗扭能力強。
通過整體結構佈置看出，I-PACE前後底盤佈置與傳統車極其相似，僅僅在前副車架用料上做了輕量化，提升整車操穩性和動力經濟性，就連空調（EAC）壓縮機也是佈置在動力總成上。
I-PACE的高壓電器分配圖與其他EV車的構造相似。
高壓冷卻液加熱器(PTC)單元的功率7kW，包含一個不可更換的電路保險絲。
電動空調（EAC）壓縮機佈置在前艙中電驅系統的後方，直接掛在電機上，與電機本體硬鏈接，利用電驅系統的懸置系統隔振，壓縮機是屬於三相渦旋式壓縮機，壓縮機集成高壓直流轉三相交流的控制器。
I-PACE的“小三電”並未採用集成設計，集成式設計需要平衡性能、空間、成本、可靠性，顯然I-PACE明白當前階段消費者最關注的什麼。
高壓配電盒（PDU）佈置在OBC的正後方，處在電池與其他高壓電器中間，便於從電池處取電，並將高壓電分配到其他高壓器件，其保險不可更換。
PDU供電的部件及其保險絲額定值：PTC為40A，DC/DC為30A，EAC壓縮機為30A。
高壓電池中內置兩個保險，一個用於電驅系統，一個用於高壓配電盒PDU供電的輔助電路，PDU包含三個保險，分別用於保護PTC、DC/DC和EAC壓縮機。
2、電驅系統概述
特點：
I-PACE除了“小三電”未集成，電驅系統(EDU)中，同樣未採用當前流行的3in1構型，畢竟當前階段相比電機和減速器，IPU的故障率和技術迭代要大得多，採用電機與減速器的二合一，IPU單獨佈置，對OEM在當前階段是更合適的選擇。但對Tier1來說，3in1才是最終出路。
IPU與電池之間高壓線的插接件是快插，便於總裝拆裝，IPU與電機之間的三相線外部包裹有一個橡膠套，保護三相線。
電機與減速器EDU二合一集成系統外包裹聲學包，外掛的EAC壓縮機也包裹了同樣材料的聲學包，整體吸隔聲材料包裹面積較大。
電驅系統得益於同軸佈置，整個EDU二合一的Z向高度帶上外圍聲學包只有321mm，使得前艙中電驅系統的正上方可以佈置下OBC、DC/DC、IPU以及PTC高壓器件。
EUD二合一整體結構分為兩殼、一端蓋和一蓋板，其中兩殼為電機和減速器外殼體，一端蓋為電機後端蓋，一蓋板為電機後蓋板。
I-PACE的EDU進出水管均採用快插接頭，安裝維修方便。
EDU中減速器為雙聯行星排結構，與舍弗勒為奧迪E-tron設計的後驅減速器類似，該行星排結構中的行星架同樣集成了差速器殼體的結構功能，不同點是I-PACE的差速器屬於錐齒輪差速器，Y向尺寸與重量相比E-tron要大一些。
扁線水冷電機，電機水道與機殼集成式設計，低壓鑄造一體式成型，水道為螺旋水道。
減速器油冷，但是在減速器外殼同樣集成了冷卻水道，增強減速器內部冷卻效果，電機外殼處的水管為進水管，減速器外殼的水管為出水管，電機殼與減速器殼體之間的水道通過金屬管連通。
冷卻水首先經過電機外殼冷卻定子後，通過導水管再進入到減速器殼體，冷卻減速器殼體和潤滑油。
前後驅EDU零部件共用，最大化降低開發成本和系統風險，前驅多了一套電子駐車機構，並配備了拉線機械索式應急解鎖結構。
單個EDU二合一電機的最大輸出功率147kW，輪端最大輸出扭矩3145Nm，輪端最高輸出轉速1438rpm，使得四驅版I-PACE達到百公里加速時間4.8s，最高車速200km/h，整車的動力性屬於EV車型中的上層。
EDU二合一的總重也只有76kg，系統的功率密度達到1.93kW/kg，也是比較高的，加上其同軸佈置的結構緊湊性（Z向321mm，帶上聲學包、水管和懸置支架等附件的Y向680mm，Y向真實長度520mm），使得EDU二合一系統性能比較有優勢。
由於外殼體採用低壓鑄造鋁成型，EDU二合一的外觀看起來不像歐系產品那樣美觀，減速機構採用雙聯行星排與錐齒輪差速器集成式總成，行星架與差殼總成採用鑄造成型，同樣不如德系精緻。
但這些都不影響AAM這套EDU二合一的高效、緊湊和可靠。
3、電機系統
從電機特性曲線圖看出I-PACE電機的恆功率區間是比較寬的，定轉子結構和電磁方案應該是經過仔細設計和仿真的。
AAM為I-PACE在電機外殼下方設置了一個蓄油池，目的是在車輛處於極限工況時，能夠補充減速器潤滑油，防止軸承出現潤滑不足導致失效，正常工況下蓄油池儲油，降低攪油損失，畢竟該同軸電驅的減速器內腔體較小。
蓄油池的功能類似於水利工程的水庫。
電機外殼集成了冷卻水道，水道呈螺旋狀，採用的工藝是低壓澆鑄，一體成型，因此機殼外部有多個砂芯出孔，最後採用堵蓋封堵。
電機後端蓋與電機外殼之間通過O型圈密封，後端蓋通過4顆螺栓連接到電機殼上，有定位銷定位，電機的後軸承安裝在後端蓋上。
電機後端蓋上安裝有兩個定位環，用於後蓋板安裝到後端蓋時的位置定位。
由於輸入輸出同軸佈置，電機軸為空心軸，半軸需要穿過電機軸伸入到減速器的差速器半軸輪處。
位於電機後端的半軸處加裝了支撐軸承，為開式深溝球軸承，因此需要油潤滑，為了解決該軸承潤滑問題，AAM將減速器內腔體的潤滑油通過油道引入電機殼，電機殼再引入到後端蓋，最後進入到後蓋板，完全藉助減速器行星排的飛濺潤滑，經過如此長的油道，在整車姿態下，電機殼體的油道還有落差，潤滑油需要填滿油道後才能進入後蓋板，潤滑有一定難度。
半軸軸承的回油道通過半軸與電機軸之間的空腔迴流到減速器腔體，如此形成一個潤滑閉環。
為了實現半軸軸承潤滑油的回油，AAM在該半軸軸承的兩端加了兩個油封，分別用來隔絕外界與軸承、軸承與電機腔。
電機旋變定子安裝在後端蓋上，螺栓固定，圓柱銷轉角定位，保證初始轉角精度，旋變低壓插接件單獨出線，位於電機後端蓋上方。
電機軸前軸承為開式深溝球軸承，通過減速器內部的潤滑油潤滑，廠家為KOYO，後軸承為閉式深溝球軸承，脂潤滑，廠家也為KOYO。
電機後端蓋上壓裝有金屬軸承襯套，與電機後軸承配合，防止鋁質端蓋與軸承外圈長期配合出現圓周蠕動，引發軸承失效。
在電機後軸承與旋變轉子之間加裝了碳刷導體環，碳刷與導體環接觸，釋放軸電流，減小軸電流導致軸承失效的風險。
裝在電機軸上的太陽輪，作為減速器的動力輸入端，通過花鍵與電機軸連接，軸向通過卡環限位。
電機前軸承的後端安裝有油封，用於密封電機腔體與減速器腔體。
歸納，I-PACE的EDU二合一系統共含有四個油封，其中兩個油封用在帶半軸潤滑軸承的那一端，一個用在另一個半軸密封，一個用在EDU內部，用於電機與減速器密封隔絕。
電機側的半軸穿過電機軸，整體長度較長，達到375mm，因此需要增加一個支撐才能連接車輪，AAM為I-PACE在半軸末端設計了一個球軸承作為支撐，開式深溝球軸承，AAM 為此專門在後蓋板上設計了油道和油口，佈置見後蓋板標註圖。
後蓋板上安裝有一根導油管，導油管兩端安裝有O型圈，導油管從後端蓋引導潤滑油進入後蓋板，直至潤滑半軸軸承。
電機後蓋板通過7顆螺栓固定在後端蓋上，二者通過安裝在後蓋板上的密封圈密封，密封圈帶有凸起，防止安裝後蓋板時密封圈脫落。
後蓋板上安裝有兩個油封，兩油封之間安裝的是半軸支撐軸承，兩油封的作用是隔絕半軸軸承的潤滑油，防止潤滑油進入電機腔和外界。
電機工作溫度為-40℃~150℃，在多次急加速衝擊工況中，電磁效率仍然可以達到97%。
恆扭矩輸出區間，電機產生的熱損失完全利用定子水套冷卻就可以滿足熱平衡，不需要轉子額外的水冷或油冷。
即使在45℃的環境溫度下，定子與殼體的配合位置不會出現明顯變化，仍然可以完美貼合，實現正常熱傳導。
電機轉子永磁鐵佈置為4對級，外徑φ136.6mm,有效長度165.1mm，空心轉子軸直徑為φ50mm。
兩端硅鋼疊片的壓板為鋁質壓板，慣量和質量小，考慮到強度要求，壓板厚度稍厚。
電機後蓋板上佈置有一個通氣塞，用於電機內部換氣，佈置位置屬於常見方案。
I-PACE中IPU與電機之間的三相線外部包裹橡膠保護套，三相線公頭插入電機側後，通過自帶蓋板用四顆螺栓壓緊。
三相線各自自帶一個密封圈，每個密封圈為三唇口密封，增強密封效果，同時每根三相線帶有一個彈簧狀的接地環，解決連接口處的電磁洩漏，滿足整車EMC要求。
三相線蓋板上有兩個定位銷，具備定位和防錯裝的功能。
電機定子銅繞組導線通過三根中間連接銅排連接到電機側的三相線母頭，中間連接銅排均通過螺栓與定子繞組和三相母頭連接，螺栓均為帶法蘭面螺栓，增加壓接接觸面，強度等級8.8級。
1、A2mac1;
2、技術公報，捷豹I-PACE純電動汽，2019年第一期。
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