OEM正在研發(fā)和測試集成了電動(dòng)車傳動(dòng)系統(tǒng)的車橋，以推動(dòng)各種規(guī)格貨車的電氣化轉(zhuǎn)型。他們和一級供應(yīng)商正在迅速加大電動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)的研發(fā)力度。隨著電動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)能夠達(dá)到或超越現(xiàn)有內(nèi)燃機(jī)的性能，大量汽車對電動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)的需求陡然增加，供應(yīng)商提供了一系列解決方案以滿足客戶的不同需求。 在輕、中型貨車的電氣化轉(zhuǎn)型過程中，電驅(qū)動(dòng)橋（eAxle）技術(shù)迅速引起了人們的關(guān)注。電驅(qū)動(dòng)橋的外觀是一個(gè)傳統(tǒng)軸殼，內(nèi)部包括一臺(tái)電機(jī)、一臺(tái)逆變器和一個(gè)熱管理系統(tǒng)。大多數(shù)電驅(qū)動(dòng)橋還配備了一臺(tái)多速變速箱，以滿足高、低扭矩的需求。雖然整個(gè)行業(yè)研發(fā)電驅(qū)動(dòng)橋的基本理念相似，但是供應(yīng)商根據(jù)目標(biāo)車型級別、所需輸出功率和預(yù)期行駛里程，采用了不同方法打造不同電驅(qū)動(dòng)橋以迎合市場需求。 在OEM看來，電驅(qū)動(dòng)橋的優(yōu)勢在于只需對汽車進(jìn)行少量工程改造，就可以實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)底盤的電氣化轉(zhuǎn)型，從而縮短了將此類汽車推向市場的時(shí)間。此外，電驅(qū)動(dòng)橋的可擴(kuò)展性也使供應(yīng)商能夠開發(fā)出可以輕松兼容輕至重型貨車的單體設(shè)計(jì)。下文中介紹了幾家目前為現(xiàn)有和未來的貨車研發(fā)和測試電驅(qū)動(dòng)橋的公司。

采埃孚的可擴(kuò)展電驅(qū)動(dòng)橋

最近，采埃孚在密歇根州龐蒂亞克M1廣場舉行的“Next Generation Mobility”活動(dòng)上展示了一款貨車電驅(qū)動(dòng)橋的原型。采埃孚推出的電驅(qū)動(dòng)橋是一個(gè)集電機(jī)、逆變器和變速箱為一體的實(shí)心軸。它可以擴(kuò)展為輸出功率為180-350kW的400V架構(gòu)和800V架構(gòu)。據(jù)報(bào)道，該電驅(qū)動(dòng)橋的最大輸出扭矩為15000牛米（11063磅英尺）。采埃孚表示，客戶可以選擇是否在變速箱殼內(nèi)集成逆變器，也可以選擇各種不同的差速器，甚至還可以提供后輪轉(zhuǎn)向功能。

該電驅(qū)動(dòng)橋被設(shè)計(jì)成一個(gè)完整的單元結(jié)構(gòu)，可以安裝到傳統(tǒng)底盤和將來新興的底盤上。因此，OEM只需進(jìn)行少量工程改造就可以升級汽車。在本次活動(dòng)上，采埃孚向SAE和其他記者演示了安裝了其電驅(qū)動(dòng)橋原型的新一代雪佛蘭Silverado 2500。展示用的電驅(qū)動(dòng)橋額定功率為300kW，額定扭矩為10200牛米（7376磅英尺）。

展車的動(dòng)力電池由寧德時(shí)代（CATL）提供，這些電池在800V和400V系統(tǒng)中均可運(yùn)行。四個(gè)電池組置于底盤下，另外兩個(gè)置于皮卡貨箱上。采埃孚指出，這一配置并非量產(chǎn)配置，僅適用于產(chǎn)品的演示。每個(gè)電池組的額定容量為35kWh，系統(tǒng)總?cè)萘繛?10kWh。

從車艙內(nèi)的體驗(yàn)來看，電驅(qū)動(dòng)橋的運(yùn)行是安靜且流暢的。雖然電機(jī)、逆變器和其他部件增加了簧下質(zhì)量，但即使加上電池組的額外重量，演示車輛的操控性也沒有受到明顯的負(fù)面影響。雖然SAE的記者在現(xiàn)場并未駕駛帶有拖車或負(fù)載的車輛，但是我們認(rèn)為在拖曳或拖運(yùn)貨物時(shí)，該電驅(qū)動(dòng)橋的瞬時(shí)扭矩帶來的益處是十分有用的。

很明顯，采埃孚電驅(qū)動(dòng)橋提供加速性能的目的不是為了把車內(nèi)人員固定在座位上，而是為了滿足目前輕、中型貨車的柴油動(dòng)力系統(tǒng)的牽引性能。采埃孚并未給出該電驅(qū)動(dòng)橋原型的具體額定拖曳質(zhì)量，據(jù)預(yù)計(jì)，一輛配備有一臺(tái)采埃孚量產(chǎn)電驅(qū)動(dòng)橋的類似貨車的可載重量為10000磅（4536 kg）及以上。同樣，采埃孚也沒有提供駕駛里程，因?yàn)檫@主要取決于具體應(yīng)用和電池組的配置。

采埃孚的電氣化動(dòng)力總成技術(shù)項(xiàng)目總監(jiān)J?rg Trampler表示：“我們的重點(diǎn)是為3、4噸皮卡打造一個(gè)高效的集成驅(qū)動(dòng)裝置，使其具有與同規(guī)格內(nèi)燃機(jī)貨車相同的性能。我們第一輛電驅(qū)動(dòng)橋原型的最高效率已經(jīng)達(dá)到了96%?！辈砂ｆ谶€表示，其電驅(qū)動(dòng)橋擴(kuò)展功率范圍后可用于6級汽車，而且也可以應(yīng)用四輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。據(jù)報(bào)道，制造電驅(qū)動(dòng)橋原型時(shí)，使用了許多現(xiàn)成的采埃孚組件，包括電機(jī)、變速箱和逆變器。雖然目前還沒有OEM使用采埃孚的電驅(qū)動(dòng)橋產(chǎn)品，但采埃孚已表示將于2026年開始批量生產(chǎn)。

舍弗勒著眼于制冷技術(shù)

舍弗勒也宣布了其獨(dú)立設(shè)計(jì)的電驅(qū)動(dòng)橋，并表示，電驅(qū)動(dòng)橋是構(gòu)成“我們公司電動(dòng)汽車戰(zhàn)略的關(guān)鍵要素之一”，其電驅(qū)動(dòng)橋適用于輕、中型貨車。舍弗勒聲稱該車橋?qū)峁芾硐到y(tǒng)與電機(jī)、動(dòng)力電子系統(tǒng)和變速箱集于一體，體現(xiàn)了其取得的重大技術(shù)進(jìn)步。將四個(gè)組件整合在一個(gè)電驅(qū)動(dòng)橋上的優(yōu)勢在于可產(chǎn)生更緊湊、輕便的動(dòng)力總成。

舍弗勒電驅(qū)動(dòng)橋主要目標(biāo)銷售地區(qū)是北美，專為輕、中型汽車打造的“即裝即用”組件。舍弗勒還詳細(xì)介紹了其電驅(qū)動(dòng)橋熱管理系統(tǒng)的優(yōu)勢，尤其是在可能對電池性能產(chǎn)生負(fù)面影響的極端氣候條件下。舍弗勒電動(dòng)出行事業(yè)部負(fù)責(zé)人Jochen Schr?der博士表示：“熱管理系統(tǒng)會(huì)對汽車的效率和舒適性產(chǎn)生重大影響。舍弗勒電驅(qū)動(dòng)橋打造了一個(gè)高度集成、緊湊又完整的系統(tǒng)，比非集成電驅(qū)動(dòng)橋所需的空間要少得多。”

舍弗勒的工程師聲稱，這一集成化設(shè)計(jì)減少了所需的管線數(shù)量，也就減少了由熱傳遞導(dǎo)致的能量損失。Schr?der表示：“集成系統(tǒng)最大的優(yōu)勢在于優(yōu)化了各個(gè)子系統(tǒng)之間的交互作用。”控制系統(tǒng)將熱量從驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的電子設(shè)備和電機(jī)等需要保持恒溫的部件上進(jìn)行有效轉(zhuǎn)移，并將其用于車內(nèi)供暖等任務(wù)。該系統(tǒng)還可以調(diào)節(jié)動(dòng)力電池的溫度，從而最大限度延長汽車?yán)m(xù)航里程并減少充電次數(shù)。

熱管理系統(tǒng)中充滿了天然二氧化碳制冷劑。舍弗勒表示，與傳統(tǒng)制冷劑相比，二氧化碳制冷劑對環(huán)境的影響更小，而且根據(jù)它的物理性能，其供暖制冷的效率更高。該公司聲稱，其電驅(qū)動(dòng)橋系統(tǒng)的整體效率可高達(dá)96%，這意味著能增加汽車的續(xù)航里程。舍弗勒在匈牙利和中國的工廠制造電驅(qū)動(dòng)橋組件。如今，舍弗勒已經(jīng)在馬薩諸塞州建立了制造混合動(dòng)力模塊的量產(chǎn)設(shè)施，而且正在德國布爾建造一家新的電機(jī)總廠。

逐步實(shí)裝的艾利遜電驅(qū)動(dòng)橋

為實(shí)現(xiàn)商用車應(yīng)用，艾利遜變速箱公司開始在歐洲和北美的貿(mào)易展會(huì)上展示其eGen Power電驅(qū)動(dòng)橋。艾利遜電驅(qū)動(dòng)橋的產(chǎn)品陣容包括3款電驅(qū)動(dòng)橋，分別為100S、100D和130D。艾利遜致力于提供多種額定重量和輸出功率的電驅(qū)動(dòng)橋，以滿足全球中、重型貨車和公共汽車市場的需求。

100S是最輕的負(fù)載軸，其單電機(jī)的持續(xù)額定功率為227kW（650V），峰值輸出功率為326kW。100S的最大車輪扭矩為26177牛米（19307磅英尺），車橋額定總重（GAWR）為23000磅（10433kg）。100S主要是為北美市場的中型和雙橋重型貨車而設(shè)計(jì)的。

100D的額定重量與100S相同，但采用雙電機(jī)設(shè)計(jì)，最大輸出扭矩為47018牛米（34678磅英尺），持續(xù)額定功率為454kW，峰值額定功率為652kW。

130D的核心部件、額定功率和峰值輸出功率都與100D相同，但是車橋額定總重更大，為28660磅（13000kg）。130D是專為歐洲和亞太市場設(shè)計(jì)的，因?yàn)闅W洲和亞太市場的許多商用貨車的車橋額定總重都高于北美貨車。

艾利遜的三款電驅(qū)動(dòng)橋的推薦電壓范圍均為550-850V，最小和最大電壓分別為400V和900V。每款電驅(qū)動(dòng)橋上還可以安裝鼓式或氣動(dòng)制動(dòng)盤，據(jù)稱可與大多數(shù)公路車輛兼容。電驅(qū)動(dòng)橋的殼體內(nèi)還集成有一個(gè)雙速變速箱，可在需要時(shí)提供高扭矩，或在巡航時(shí)提供高效率。此外，艾利遜電驅(qū)動(dòng)橋產(chǎn)品還具有差速器鎖止功能。

艾利遜表示，一些商用貨車已經(jīng)將其電驅(qū)動(dòng)橋安裝在現(xiàn)有底盤上。例如，英國消防和救援車輛制造商Emergency One已在E1 EV0車型的MAN TGM底盤上安裝了eGen Power 100D。該車在德國漢諾威國際消防安全展覽會(huì)上展出。艾利遜還表示，其電驅(qū)動(dòng)橋的性能已經(jīng)在日野XL系列重型純電動(dòng)貨車中得以驗(yàn)證。在印第安納州印第安納波利斯的NTEA Work Truck Week上，艾利遜和日野聯(lián)袂展示了一輛配備100D的日野XL貨車。

艾利遜正在將其eGen Power作為一種與當(dāng)前商用車架設(shè)計(jì)兼容的栓接式解決方案進(jìn)行市場推廣。艾利遜變速箱公司北美銷售副總裁Rohan Barua表示：“我們目前正在密歇根州奧本山的電驅(qū)動(dòng)橋研發(fā)和制造工廠生產(chǎn)下一代eGen Power 100D。艾利遜在電動(dòng)汽車混合動(dòng)力技術(shù)方面的投資和經(jīng)驗(yàn)，使我們有能力實(shí)現(xiàn)包括電驅(qū)動(dòng)橋在內(nèi)的各種純電動(dòng)推進(jìn)解決方案的商業(yè)化?！?/p>

為OEM交付周期減壓

供應(yīng)商采埃孚、舍弗勒和艾利遜在將電驅(qū)動(dòng)橋引入輕重型貨車電氣化領(lǐng)域上已經(jīng)取得了良好進(jìn)展。對OEM而言，電驅(qū)動(dòng)橋的優(yōu)勢在于只需進(jìn)行少量工程改進(jìn)，就可以實(shí)現(xiàn)新底盤或傳統(tǒng)底盤的電氣化轉(zhuǎn)型，從而縮短了此類汽車的交付周期。此外，電驅(qū)動(dòng)橋的可擴(kuò)展性也使供應(yīng)商能夠研發(fā)出一種可以輕松兼容輕、重型貨車的單一設(shè)計(jì)。

審核編輯 ：李倩