輪轂電機提高了電動汽車的續航里程和效率
雖然混合動力電動汽車(HEV)、插電式混合動力電動汽車(PHEV)和純電動汽車(BEV)的增長速度和市場份額可能偶爾出現波動,但電動汽車增長和傳統內燃機汽車下降的總體趨勢似乎已經確定。總體而言,2024 年第三季度,混合動力汽車、插電式混合動力汽車和純電動汽車在美國市場的總份額達到創紀錄的 21.2%,這主要得益于純電動汽車銷量。
與此同時,新的競爭對手,尤其是來自中國的競爭對手,正在進入電動汽車市場。他們通過提供創新且技術先進的車輛來吸引人們的注意,這些車輛通常比現有汽車制造商的產品更實惠。
根據研究公司麥肯錫的數據,盡管電動汽車在全球范圍內的普及率有所增加,但總是因地區而異。2024年,中國銷售的汽車中約有50%是電動汽車。其中,28%為純電動汽車,15%為插電式混合動力汽車,6%為增程式電動汽車(EREV)。
EREV 利用電池和車載內燃機將行駛里程延長到純電池供電車輛所能達到的范圍之外。內燃機充當發電機,在電池耗盡時補充電池,無需僅依賴充電站即可進行更長的旅行。中國是目前唯一一個大規模提供 EREV 的市場。
北美電動汽車的采用給汽車供應商帶來了挑戰和機遇。汽車制造商越來越多地為消費者選擇靈活且更實惠的解決方案。很快加入的是輪轂驅動,與單個電機相比,它可以實現更好的重量分布。它們消除了傳統車輛中對變速器、差速器和車軸等許多驅動部件的需求,從而減少了磨損和機械損失。
大多數電動汽車電機都是徑向磁通 (RF) 架構,轉子和定子位于另一個中間。在這里,兩者之間的磁通量垂直于旋轉軸運行,或者換句話說,“徑向”。
雙轉子徑向磁通電機
總部位于慕尼黑的 DeepDrive 是一家電動機初創公司,在寶馬和大眾汽車集團的支持下,開發了所謂的雙轉子射頻電機并獲得了專利。在傳統的電動機中,定子移動內部或外部轉子。借助 DeepDrive 的雙轉子概念,定子同時驅動兩個轉子。該設計允許采用輪轂驅動系統,其中每個輪轂都有自己的電動機(圖 1)。
該技術還可用于傳統的集中驅動系統,其中中央電機塊為車輛提供動力。
憑借其雙轉子射頻設計,DeepDrive 的電機比傳統電動機具有優勢:
據說它可以實現 20% 的效率提高,從而減小電池尺寸或增加車輛續航里程。值得注意的是,它提高了部分負載效率,實現了據稱行業領先的扭矩密度和功率密度,同時保持了較低的材料成本。
該設計通過有效利用稀土永磁體顯著減輕了驅動單元的重量。
通過大規模部署這種電機,汽車制造商可以節省超過 11 億美元,從而顯著降低電動汽車的生產成本。
據稱,該電機一次充電可行駛 500 多英里。
它可以無縫集成為經典的中央驅動系統,并與變速箱相結合以獲得最佳性能。或者,它可以作為輪轂電機實現,并提供無齒輪直驅體驗。
它釋放了車輪之間的安裝空間,允許創造性的車輛概念。
它非常適合扭矩矢量控制,增強車輛的敏捷性和穩定性。
DeepDrive 的設計有多種電壓型號可供選擇。例如,用于 1250 英寸電動汽車的 DeepDrive RM 16 輪轂電機。輪輞集成了集成的 SiC MOSFET 逆變器、汽車標準輪轂單元和用于扭矩和速度控制的 CAN 接口,因此它適用于許多電動汽車應用,即插即用。其他主要功能包括 1,250 Nm 峰值扭矩、80 kW 峰值功率、高達 480V 的電池電源,并配有集成鼓式制動器。
輪轂電機集成的協作努力
據 DeepDrive 稱,全球 10 家最大的汽車制造商中有 8 家已經與其合作,其中包括自 2024 年夏季以來一直在測試其原型車的寶馬。
除了寶馬之外,大陸集團還將其制動系統集成到 DeepDrive 的輪轂電機中,創建一個直接安裝在車輪上的電機制動模塊。大陸集團的驅動制動單元在第一步中將高效的輪轂電機與集成液壓制動器相結合,然后在第二步中結合機電制動器(圖 2)。集成組件通過模塊化降低復雜性并促進制造過程。

DeepDrive 計劃最早于 2026 年小規模推出,隨后在 2028-2029 年進行大規模生產。該公司將于 9 月 9 日至 14 日在慕尼黑舉行的 IAA Mobility 展會上推出一系列用于替代動力總成的新產品。
個人移動性和動力總成調查結果
近日,IAA(保險汽車拍賣)發布了其移動趨勢指數的結果,這是一項在 IAA Mobility 2025 之前進行的全球調查。該調查在線詢問了中國、德國、法國、意大利、西班牙、美國和英國的 1,000 名成年人 (18+)。該調查由民意研究機構 Civey 代表德國汽車工業協會 (VDA) 于 2025 年 6 月進行。
第一個全球 IAA 移動趨勢指數的調查結果清楚地表明,個人移動在所有接受調查的國家/地區仍然至關重要,汽車將在未來繼續發揮核心作用。
與此同時,對于動力總成技術的發展方向,人們也達成了廣泛的共識。當被問及哪種類型的推進最有可能在汽車行業占主導地位時,受訪者絕大多數青睞電力驅動系統。
調查還顯示,汽車行業作為創新和經濟繁榮的驅動力,在全球范圍內享有高度信任。特別值得注意的是,中國受訪者對自動駕駛和共享匿名數據的強烈意愿。
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