在新能源時(shí)代，電動(dòng)汽車成了市場(chǎng)的寵兒，而電動(dòng)車的驅(qū)動(dòng)形式也并不是單一的。其中有一種前景可觀，但現(xiàn)階段難以普及的驅(qū)動(dòng)電機(jī)——輪轂電機(jī)。其實(shí)輪轂電機(jī)非常常見(jiàn)，電動(dòng)自行車就是這種驅(qū)動(dòng)形式，車輪內(nèi)部集成了電機(jī)，聽(tīng)上去是特別完美的驅(qū)動(dòng)方案。輪轂電機(jī)的工作原理是永磁同步電機(jī)，而輪邊電機(jī)、輪轂電機(jī)是指電機(jī)安裝在車輛的位置不同的電機(jī)而言。輪轂電機(jī)說(shuō)白了就是將車子的“動(dòng)力系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)、剎車系統(tǒng)”集成到一起而設(shè)計(jì)出來(lái)的電機(jī)。

將電機(jī)布置在輪轂當(dāng)中，這一想法在100多年前卻已經(jīng)成為了現(xiàn)實(shí)。而現(xiàn)在在馬路上跑的汽車中幾乎看不到這項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，由于汽車速度比電動(dòng)自行車快太多，需要更大功率的電機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)。在輪轂里相對(duì)狹小的空間里，電機(jī)的散熱也是一個(gè)大問(wèn)題。散熱不良會(huì)嚴(yán)重影響輪轂電機(jī)的使用壽命，主要是退磁現(xiàn)象太嚴(yán)重，現(xiàn)階段還沒(méi)有好的解決方案。

從頭來(lái)說(shuō)輪轂電機(jī)的技術(shù)原理吧，輪轂電機(jī)技術(shù)就是將集成了減速器的電機(jī)總成直接布置在輪轂中，由4個(gè)輪邊電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)4個(gè)車輪。相比傳統(tǒng)電動(dòng)車而言，輪轂電機(jī)技術(shù)省去了差速器、半軸甚至二級(jí)變速裝置，這讓它可以靈活地布置于各類電動(dòng)車輛的車輪中，直接驅(qū)動(dòng)輪轂旋轉(zhuǎn)。與內(nèi)燃機(jī)、單電機(jī)等傳統(tǒng)集中驅(qū)動(dòng)方式相比，在動(dòng)力配置、傳動(dòng)結(jié)構(gòu) 、操控性能、能源利用等方面的技術(shù)優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)極為明顯。

由于輪轂電機(jī)具備單個(gè)車輪獨(dú)立驅(qū)動(dòng)的特性，因此無(wú)論是前驅(qū)、后驅(qū)還是四驅(qū)形式，它都可以比較輕松地實(shí)現(xiàn)，全時(shí)四驅(qū)在輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)的車輛上實(shí)現(xiàn)起來(lái)非常容易。同時(shí)輪轂電機(jī)可以通過(guò)左右車輪的不同轉(zhuǎn)速甚至反轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)類似履帶式車輛的差動(dòng)轉(zhuǎn)向，大大減小車輛的轉(zhuǎn)彎半徑，在特殊情況下幾乎可以實(shí)現(xiàn)原地轉(zhuǎn)向(但是此時(shí)對(duì)車輛轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)和輪胎的磨損較大)，對(duì)于特種車輛很有價(jià)值。

對(duì)于傳統(tǒng)車輛來(lái)說(shuō)，離合器、變速器、傳動(dòng)軸、差速器乃至分動(dòng)器都是必不可少的，而這些部件不但重量不輕、讓車輛的結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜，同時(shí)也存在需要定期維護(hù)和故障率的問(wèn)題。但是輪轂電機(jī)就很好地解決了這個(gè)問(wèn)題。除了結(jié)構(gòu)更為簡(jiǎn)單之外，采用輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)的車輛可以獲得更好的空間利用率，同時(shí)傳動(dòng)效率也要高出不少。

新能源車型不少都采用電驅(qū)動(dòng)，因此輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)也就派上了大用場(chǎng)。無(wú)論是純電動(dòng)還是燃料電池電池電動(dòng)車，抑或是增程電動(dòng)車都可以用輪轂電機(jī)作為主要驅(qū)動(dòng)力。即便是對(duì)于混合動(dòng)力車型，也可以采用輪轂電機(jī)作為起步或者急加速時(shí)的助力，真的是一機(jī)多用。同時(shí)，新能源車的很多技術(shù)，比如制動(dòng)能量回收(即再生制動(dòng))也可以很輕松地在輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)車型上得以實(shí)現(xiàn)。

輪轂電機(jī)既然有這么多的優(yōu)點(diǎn)，為什么又不能普及呢？而且發(fā)明至今100多年，都沒(méi)能在技術(shù)上有所突破嗎？客觀的來(lái)說(shuō)，輪轂電機(jī)增大簧下質(zhì)量和輪轂的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，對(duì)車輛的操控有所影響。對(duì)于普通民用車輛來(lái)說(shuō)，常常用一些相對(duì)輕質(zhì)的材料比如鋁合金來(lái)制作懸掛的部件，以減輕簧下質(zhì)量，提升懸掛的響應(yīng)速度。可是輪轂電機(jī)恰好較大幅度地增大了簧下質(zhì)量，事與愿違，同時(shí)也增加了輪轂的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，這對(duì)于車輛的操控性能是不利的。

此外，電制動(dòng)性能有限，維持制動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)行需要消耗不少電能。無(wú)法降低簧下質(zhì)量、電機(jī)散熱困難、輪內(nèi)空間有限導(dǎo)致扭矩不足、可靠性不足，這幾點(diǎn)就是輪轂電機(jī)遲遲無(wú)法應(yīng)用于乘用車的主要原因。

輪轂電機(jī)技術(shù)就是將電機(jī)、減速齒輪、電控系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)都集成在輪轂這一狹小的空間內(nèi)，對(duì)于輪邊空間有限的普通乘用車來(lái)說(shuō)無(wú)異于雪上加霜。輪轂電機(jī)在汽車領(lǐng)域應(yīng)用有限的使用領(lǐng)域也是在電動(dòng)公交車上，因?yàn)楣卉圀w型龐大，布置輪轂電機(jī)相對(duì)來(lái)說(shuō)要從容很多。所以就目前輪轂電機(jī)的制造、封裝水平而言，可能還不能給普通乘用車領(lǐng)域的傳統(tǒng)電動(dòng)汽車帶來(lái)較大的成本優(yōu)勢(shì)。

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