從電機到高度集成 電機1-4代如何劃分？

隨著車輛的新能源化發展進程，組成車輛的零部件從過去的分散式向集中式演變。根據布局的不同，其實可以將布局方案大致的劃分為兩個階段。

第一是以電機替代發動機為主的分散式布局；

第二是高度集成化的電驅橋作為動力總成。

文｜霍景春

圖｜霍景春

目前，業內并沒有嚴格意義上的產品劃分，但是每個廠家也會按照自己的產品研發進度對其進行梳理。前幾天，我們走訪了法士特松正，它們的產品規劃大致可以分為4個階段，分別是：

1、單純的電機

2、小型化的電機+減速機

3、電控與小型化的電機+減速機合為一體

4、電驅橋

他們的產品劃代，也是中國商用車純電產品動力總成的“發展史”。

汽車的電動化，最早的時候基本上都是以油改電的形式出現，乘用車是如此，商用車也是如此。其原理就是將過去產生動力的發動機用電機進行替代，過去的燃料箱用電池包作為替代。

法士特松正扁線電機，型號：375-2400

在這個階段，車輛其余組件的變化微乎其微，從車輛的動力總成部分而言，只是將過去提供動力的發動機換成了電動機，對于變速箱、傳動軸以及后橋等組件并沒有進行更改。

所以在這個階段，市面上大多數的純電動車型動力總成的布局是電動機+變速箱+傳動軸+后橋組成。對于純電動零部件廠商而言，他們只需要為用戶提供可靠的電動機即可。

這一階段對于電動機的要求是：

1、轉速和原來的發動機差異較??；

2、電動機的扭矩需要強悍一些；

電動機扁線特寫

這個階段的產品，可以讓整車在不改變整體布局的情況之下實現純電動化，但是也存在著幾個問題：

1、電機的外觀尺寸相對來說比較大；

2、高效率工作區相對來說比較窄；

3、電機的整體重量比較大；

4、需要用到更多的材料，比如硅鋼片、繞組線材等。

如何讓電機的高效率工作區間更寬一些，同時尺寸和重量進一步降低，從而留出更多的質量、空間布局其他的組件，從而提高車輛的續航能力，這是純電動車型進一步考慮的問題，同時，也是零部件廠商需要考慮的問題。

法士特松正二合一產品，型號：368-1200

法士特松正的第二代電機產品采用了高速電機+減速機的方式。

將過去峰值轉速3500轉/分鐘，峰值扭矩為2400牛米的電機更換為體積更小的峰值轉速7000轉/分鐘，峰值扭矩為1200牛米的高速（相對上一代產品而言）電機。

同時，和電機集成的減速機對電機的轉速降低一半，將峰值7000轉/分鐘的轉速降低到峰值3500轉/分鐘。根據功率的計算公式P=Mn/9550計算，在電機功率不變的前提下，轉速降低一半，其扭矩也將提升一倍，既經過減速后的輸出峰值扭矩為2400牛米。

通過這樣的改變，我們可以發現相對于過去電機解決方案而言，這一代的產品變得更小、重量變得更輕、集成度更高，但是輸出的功率相比，和第一代產品沒有任何差異。

而從整體的結構等分析來看：

1、由于轉速相對第一代產品相對高一些，所以電機功率密度高，體積遠小于功率普通的電機，可以有效的節約材料，降低成本；

2、高速電機轉動的慣量相對來說比較小，動態的響應會更快一些；

3、外殼端口實現了原變速箱外殼的完美匹配，集成度更高。

好了，到這里為止，電機完成了小型化和集成化，可以更加適應整車的裝配。然而三電系統的布局依然是傳統的形式，它們之間的連接需要通過粗壯的電纜。

法士特松正高集成三合一產品

AMT的2.0版本，也就是現在常用的形式一般為集成式，比如法士特的易行產品亦是如此。它將換檔模塊、TCU等組件集成到了變速箱的殼體上，沒有了外漏的管線和組件，一方面可以降低整車布局設計的難點，另一方面也可以保證產品的可靠性。

法士特松正的第三代產品設計也是這種思路，它將電機、減速機、電控系統合三為一，實現了高度的集成化。

一方面，高度集成化之后整體的體積變小，方便整車的布局，同時也可以留出更多的空間來布局電池；

其次，控制器與電機進行集成布局之后，最大化的縮短了其線纜連接的距離，省成本的同時，還可以提高產品的可靠性；

最后，用于給電機、電控冷卻的循環管路也可以實現最小路徑和最合理的布局方式。

1-3代的產品產品，傳統意義上的動力總成部分的組件，比如變速箱、傳動軸、車橋依然在油改電的車型上面依然存在，只是將發動機更換成了電動機。

如果過去的產品都是在基于油改電的基礎上進行適應配套的話，那么到了第四代產品，就是完全按照純電的開發角度來對整車進行設計和開發。

法士特FS2EA480電驅橋總成

過去的機（發動機）、箱（變速箱）、橋（后橋），完全由電驅橋進行更替，省去了動力總成部分對于底盤空間的侵占，留出更多的空間來布局動力電池，從而提高車輛的整車續航里程。

從結構來看，電驅橋集成了電機、減速機、變速箱以及車橋，這樣的布局有什么好處呢？

1、高度集成，占用空間小，方便純電動車型進行電池的布局；

2、結構更加簡單，省去了復雜的傳動系統，傳動效率得到進一步的提升，更加節能環保；

3、電驅橋與傳統的后橋相比，可調節的速比范圍更大，能實現較高的能量回饋，符合未來新能源車輛的發展。

另外，重卡上的電驅橋還可以實現雙電機驅動以及無動力中斷，進一步提高車輛驅動力的同時，在一些重載的應用場景，還能夠通過無動力中斷的換檔模式讓車輛始終保持動力輸出，提高車輛的使用效率。

通過上面的內容我們可以看出，新能源商用車常見的電驅動系統主要可以分為兩種類型，分別是：

中央驅動布置形式：

中央驅動布置形式與傳統汽車動力總成類似，以驅動電機+變速箱集成替代傳統發動機和變速箱。

集成式電驅動橋：

可以將傳統的驅動橋和電機、變速器集成在一起，占用的空間更小、自重更低，并且可以有效提升傳動效率、增加車輛的續航里程。

對于車輛的驅動系統的新能源話，您還知道有哪種布局形式？不妨分享出來，我們共同探討。