進入12月份以來,特斯拉純電動重卡Semi的交付成為整個汽車圈媒體關注的“主角”。在媒體“聚光燈”的關注下,關于Semi的造型、續航、動力、超級快充等方面的性能參數指標被一一拆解分析,大家都在期待著特斯拉Semi能夠像鲇魚一樣,攪動重卡市場。
特斯拉Semi交車儀式現場
作為一款被稱為“動力怪獸”的純電動重卡, Semi完美繼承了特斯拉家族最引以為傲的“動力性能”,其所搭載的三臺高速電機,在雙電驅橋的加持下,滿載狀態的0-96公里/小時加速僅需20秒,而且可以實現超過800公里的純電續航。
Semi應用了雙電驅橋和三電機布局
在重型汽車領域,雙驅動橋并不能算是新技術,早在燃油車時代,重卡的雙驅動橋就已經開始廣泛應用。但是從燃油重卡的雙驅動橋到純電動重卡的雙“電”驅橋,并不是簡單地在燃油車輛驅動橋上改裝電機和減速器的“油改電”。從實際應用效果來看,“油改電”的產品無論是在車輛安全、出勤效率,還是續駛里程、品質穩定性等各個方面,表現都差強人意。
現階段正向開發的純電動重卡多選擇采用集成式電驅橋,將傳動系統的電機、減速器、驅動軸等各個組件進行高度集成化設計,從而減少空間占用、縮短傳動鏈、提升傳動效率、增強續駛里程。對于純電動重卡來說,更為集成化的電驅動系統可以擴大可用空間,降低車體自重,從而實現更好的動力性能和更優的能效。
盤轂集成式重卡電驅橋外觀
據悉,從12月10日起,盤轂動力集成式自動變速重卡電驅橋(以下簡稱“盤轂重卡電驅橋”)開始批量交付市場應用。這款以正向研發為基礎、高度集成化的純電動重卡電驅橋,應用了重量更輕、體積更小、效率更高的軸向磁通電機,搭配三擋變速箱,展現出了重卡電驅動領域的“中國力量”。
基于中國重卡市場對于大扭矩、大續航、高出勤率、高性價比等產品實際應用需求,盤轂重卡電驅橋在設計開發階段就著力提升產品的動力性能和使用經濟性,并且能夠根據實際場景和運行工況,提供搭載150KW/188KW/230KW等多種功率電機的集成電驅橋。
盤轂重卡電驅橋參數
具體參數性能表現方面,盤轂重卡電驅橋的最大功率達到460KW,比傳統中央驅動系統提升了30%,電機效率MAP達到雙90標準,在滿載40噸的情況下,車輛0—80km/h的加速時間僅需28秒,最高車速可達115km/h,并且能夠以9.5km/h的車速輕松完成38%坡度的爬坡測試,動力性能方面的表現比起“動力怪獸”Semi來說也不遑多讓。
和Semi一樣的是,盤轂重卡電驅橋也可以根據車輛負載工況調節驅動橋工作程序,在起步、爬坡等高負載工況或者需要大扭矩介入時,這套系統可以爆發出50000N·m的超級動能,并且峰值持續時間超過60秒,比徑向磁場電機提升一倍以上;而在空載勻速行駛、下坡等低負載工況,可以切換成“單橋驅動”模式,“6×4驅動的重卡“變身”成6×2”,從而減少能量消耗,增加續駛里程。
盤轂重卡電驅橋加速生產交付
比Semi更強的是,盤轂重卡電驅橋采用“軸向磁通電機+三擋變速箱”的超級動力組合,可以適用的工況更加廣泛,能耗經濟性的表現也更加優秀。
重載車輛的運行需要更大扭矩帶動,當車速、負荷、電池輸出功率固定的情況下,要保證足夠大的扭矩,只能通過變速箱來調節。但是受底盤布置空間等各方面因素影響,在采用徑向磁場電機的情況下,一般電動重卡電驅橋大多采用二擋變速箱,通過三級甚至四級傳動齒輪進行扭矩放大,不僅傳動效率較低,而且在90km/h車速的情況下,二擋變速箱需要電機10000rpm以上超高轉速運行,以滿足車輛車速要求。在長時間維持超高轉速的過程中,非常容易使驅動電機溫升過高、變速箱溫升高、異響和漏油、換擋極差大,導致換擋頓挫等故障。
二擋變速箱電驅橋和三擋變速箱電驅橋對比
相比較而言,軸向磁通電機的重量更輕、體積更小、效率更高、且高效區間更大,所以盤轂集成電驅橋可以非常輕松地完成三擋變速箱的布置,一、二、三擋都有對應的傳動齒輪,針對每個擋位齒輪工況不同,對其齒輪修形,大大提高NVH性能,每個擋位齒輪都為兩級傳動,在大幅提升傳動效率的同時,基本每個車速下電機都處于高效工作區間,在車輛以90km/h的速度運行時,電機轉速只需4400rpm;雙模換擋模式,可實現前后橋差速換擋及動力補償,整車在換擋過程當中不存在動力中斷,換擋響應速度小于0.6秒,操作更平滑,駕駛感受更加舒適。
ICS150/230K電機參數
更值得一提的是,因為軸向磁通電機的應用,盤轂重卡電驅橋比傳統中央直驅橋的邊界尺寸縮減了三分之一以上,可以進一步釋放底盤布置空間,容納更多電池,讓車輛覆蓋里程更遠;另一方面,盤轂重卡電驅橋的輪端傳動效率較中央驅動系統效率高8%,回饋扭矩比傳統橋大2倍,能量回收比例更大,可以進一步增加車輛的續駛里程;綜合測算,在相同工況下,盤轂重卡電驅橋可以比傳統中央驅動橋節省15%左右的能量消耗。
盤轂重卡電驅橋批量交付市場
根據采購應用盤轂重卡電驅橋的制造廠商反饋,這套高度集成化的電驅橋,不僅在動力性能上達到了國際領先,而且非常契合中國純電動重卡的產品應用需求,同時也簡化了整車制造廠商的裝配流程、降低了裝配難度,大大提高了產品可靠性。
電動化浪潮滾滾而來,純電動重卡的規?;?、商業化和智能化正在穩步推進。長期來看,以客戶和市場需求的正向研發是純電動重卡性能提升的必由之路,也是領軍企業共同選擇的攻關方向。中國純電動重卡的發展和進步,需要更多像盤轂動力這樣堅持正向研發的科技創新企業,只有不斷提升整車研發技術,增強車輛性能,提高技術實力,才能在電動重卡賽道上引領發展潮流。