不少业内人士十分看好轮毂电机的应用前景,预计该技术将在三到五年内实现快速增长,我国轮毂电机的产业化应用即将步入加速期。
产业化可先在大中型客车上实现
Protean Drive 轮毂电机
“轮毂电机的应用前景十分广阔,但其应用会有先后顺序,会率先在大中型客车上得到应用。” 中国汽车自动变速器创新联盟秘书长李盛其在接受记者采访时说。
在李盛其看来,轮毂电机在大中型客车上的应用是从交通出行一体化角度综合考虑得出的结论。目前,国内一二线城市乃至三线城市都面临着节能环保和运营效率两方面的压力。通过发展大中型新能源客车,可以改变交通资源的利用方式,而轮毂电机在大中型新能源客车上的应用正好可以实现节能环保和提升运营效率,可谓“一毂两利”。
对于轮毂电机技术来说,技术上最大的挑战是簧上和簧下质量的配比,这关系到车辆的平顺性问题,大中型客车恰恰对此的要求不高。李盛其表示,一方面,在大中型客车上,由于载客量大,使得簧上和簧下的质量配比并不明显;另一方面,大中型客车在城市中的运行速度较慢,大多数客车在城市中行驶速度不超过80公里/小时,速度慢对轮子增加重量带来的惯量会小很多。
此外,城市内的客车一般是定点定线运营,不仅路况较好,而且便于车辆补电。“最重要的一点是,应用轮毂电机技术的大中型客车,由于省去了原来的传动部件,可以做成真正的低地板、大开门、宽通道,使得乘客可以更加便捷地上下车,提高公共交通的运力。”李盛其说。据了解,采用e-Traction轮毂电机技术的公交车,大约可以提升20%的运力,车身自重也可减轻30%。
泰特机电在收购e-Traction之前,副总裁邓中原曾经专门到欧洲进行实地考察,了解到欧洲8个国家的大巴、公交车上已经应用了e-Traction的轮毂电机产品,这些车辆的能源效率可以达到92%以上。对于车辆的续驶里程,邓中原则认为这与很多因素相关,如空调以及其他辅助设备的使用。“目前的情况是,在空调和其他辅助设备正常用电的情况下,12米长、容量200度电的公交车充电90%可行驶260公里。”邓中原说。
“中国自主客车企业能够主导技术和市场,这也是轮毂电机能够在大中型客车上率先应用的一大优势。”李盛其指出,“中国客车行业不仅拥有全球最大的市场,而且拥有技术话语权,大客车配套采购体系开放,企业寻求新技术的积极性很高,这些都将推动轮毂电机技术在大中型客车领域的应用。 ”
大规模应用快则三年、慢则五载
泰特机电的轮毂电机
公共交通学者王健同样看好轮毂电机在电动巴士领域的应用。王健认为,轮毂电机的商业价值就在于把传统的动力推进系统,包括变速箱、传动轴、差分器以及车桥等一系列环节(部件)“消灭”掉,由电机直接驱动车轮前进。“从理论上讲,减少这些‘环节’意味着能源效率的提高,这正是轮毂电机给巴士运营商和制造商带来的最大商业价值。”王健说。
邓中原明确表示,装上轮毂电机的车辆省去了原有的传动部件,使得车身自重减轻,续驶里程增加。这意味着在同样的续驶里程下,电池组可以减少;当然,省去的车身重量也可以用于多装电池,增大续驶里程。
“在我国,许多人将轮边电机和轮毂电机混为一谈,事实上两者之间有微妙的区别。”王健认为,轮边电机是把车的电机放在车轮旁边或车轮轮辋内,通过减速机构来驱动车辆的行驶,中间有个减速机。但是,真正意义的轮毂电机,应该是由电机直接驱动车轮行驶,中间是没有齿轮或者说没有减速机构。在王健看来,轮边电机应该算是第二代驱动方式,而轮毂电机可以算作第三代驱动方式。泰特机电总裁赵光中认为,第三代技术比前两代技术的效率更高。
据了解,在我国,大量的电动摩托车已经广泛使用轮毂电机,为中国汽车行业使用轮毂电机积累了一定的产业经验。但由于功率和使用环境的差异,轮毂电机只在低速汽车,以及矿山车辆、军用坦克上有小规模的应用,在中小型客车上运用则很少。与此同时,随着客车电动化趋势日趋明显,比亚迪、九龙客车等企业开始使用轮边驱动方式,许多车桥厂、车厂也纷纷模仿。
“轮边电机在中国新能源客车领域已经成为一个主流的技术路线;而真正意义上没有齿轮的轮毂电机驱动方式目前还没有实际的运用。”王健指出,“但是,轮毂电机在三到五年将会实现快速增长,未来10年应用会比较普遍。”
“国内轮毂电机方面的技术研发和应用落后于国外,通过引入国外先进技术将大大加快轮毂电机技术在我国汽车领域的应用进程。”李盛其也表示,“轮毂电机大规模产业化应用的时间最快三年,最慢五年。”
实现产业化关键在于成本和技术
许多目光敏锐的企业已经展开对轮毂电机产业的布局。天海同步集团在全资收购e-Traction之前,还入股了美国知名轮毂电机公司Protean Electric,目前Protean Electric的天津工厂正在进行试生产,计划11月底电机正式下线。在此之前,浙江亚太机电股份有限公司已经以参股方式投资斯洛文尼亚Elaphe公司,该公司也是一家专注于电动汽车及其他车辆轮毂电机技术的公司。
事实上,不少客车企业也已经看到了轮毂电机技术的巨大潜力。据了解,宇通客车早已在轮毂电机技术方面有所准备。一位车企负责人也表示看好轮毂电机技术。“这项技术可以使车辆后部空间增大,现在主流新能源公交车车型都只有两个门,未来应用轮毂电机技术后,车辆或许还能增加第三个门。” 该负责人表示,“轮毂电机的大规模应用必须要看具体的产品,关键仍在于成本的把控和技术水平的提升。”
王健指出,商用车和乘用车对轮毂电机的具体技术要求不同。在乘用车方面,车辆从零起动到加速到120公里/小时,电机的速度变化幅度很大;同时,乘用车要面对各种环境条件,这与低速的代步车只在小范围内使用不同,需要更高的技术要求。大客车的特点是载重量很大,从静止到转动需要的扭力很大,技术上的挑战也比摩托车大得多。这些技术难点都需要进一步突破。李盛其则强调,即使引入国外成熟技术,在客车上应用也需要非常严格的试验,产品的匹配调试需要一定时间。