1新能源商用車動力總成趨勢及關(guān)鍵技術(shù)Trends

and

Key

Technologies

of

Powertain

for

New

Energy

Commercial

VehiclesCONTENTS目錄新能源商用車現(xiàn)狀Current

situation

of

NewEnergy

CommercialVehicle2第一章動力總成技術(shù)及趨勢TheTechnologyandTrendof

Powertrain第二章動力總成關(guān)鍵技術(shù)Thekey

technology

of

powertrain第三章總結(jié)Summary第四章第一章 新能源商用車現(xiàn)狀Part

1Current

Situation

of

NewEnergyCommercialVehicle3*

新能源商用車現(xiàn)狀

Currentsituation

of

New

EnergyCommercialVehicle?

隨著政府補貼政策的出臺，新能源汽車商用車進入爆發(fā)式增長期。?

繼2016年新能源騙補事件后，新能源商用車市場經(jīng)過相當長一段時間的調(diào)整，于2017年才重回穩(wěn)步增長的軌道。?

然而在新能源利好政策頻繁推出，新能源市場整體增長的背景下，2018年新能源商用車由于財政補貼大幅退坡、技術(shù)指標提升，市場銷量不增反降。4*

新能源商用車趨勢

The

Trend

of

New

EnergyCommercialVehicle新能源商用車發(fā)展開始由補貼驅(qū)動轉(zhuǎn)向政策、法規(guī)驅(qū)動政策法規(guī)需求?

我國燃油車排放標準不斷升級，2018年6月份環(huán)境部公布國六標準，且新能源車比燃油車具有更高路權(quán)。?

各地區(qū)相繼推出的區(qū)域性限行限購政策。新的政策法規(guī)將為新能源商用車迎來新的春天5*

新能源商用車趨勢

The

Trend

of

New

EnergyCommercial新能源商用車發(fā)展開始由補貼驅(qū)動轉(zhuǎn)向市場驅(qū)動運輸需求從目前形勢來看，大宗貨物鐵路運輸?shù)氖袌龇蓊~正在不斷擴大，但由于各種限制鐵路無法完全到達，所以長途公路運輸向鐵路接駁運輸以及‘最后一公里’配送方向轉(zhuǎn)型。車站/碼頭集

散

地智能需求車輛的智能化也需要電動化做基礎(chǔ)。智能港口、智能礦區(qū)。城 際城 市67第

二

章 動力總成技術(shù)及趨勢Part2TheTechnologyand

Trend

ofPowertrain※

動力總成概念多樣化Diversification

of

powertrain

concept油箱+ -電池圖例：H2FC氫燃料儲罐燃料電池內(nèi)燃機M電機電氣附件傳統(tǒng)車輛8燃料電池車輛混合動力插電式混合動力車輛增程式電動車輛純電動車輛*

電驅(qū)動總成技術(shù)路線分析

TechnicalRoute

Analysis

of

Electric

Drive

System電機直接驅(qū)動? 電機縱置（前/中/后）? 電機動力經(jīng)傳動軸直接驅(qū)動后橋，進而帶動車輛行駛? 扭矩最大3000Nm，適用于18噸以下商用車中央電機驅(qū)動技術(shù)

DrivingTechnology

ofCentralMotor電機加減速器驅(qū)動? 電機動力經(jīng)減速器轉(zhuǎn)換后驅(qū)動后橋，進而帶動車輛行駛? 一般采用高速電機擴展高效區(qū)范圍，但由于減速器效率損失，能耗相比直驅(qū)沒優(yōu)勢? 成本及重量優(yōu)于直驅(qū)，效率稍遜直驅(qū)。? 扭矩受高速影響，目前最大扭矩3000Nm電機+EMT自動變速器? 電機動力經(jīng)多檔變速轉(zhuǎn)換后驅(qū)動后橋，進而帶動車輛行駛? 通過改變檔位調(diào)整電機工作點，在部分工況下能耗優(yōu)于直驅(qū)。? 扭矩通過多檔變速箱放大最大可輸出

30000Nm,滿足整個系列商用車電機車

輪車輪主

減電機車

輪車輪主

減行星齒輪減速器電機車

輪車輪主

減多擋變速器（2-4擋）9*

電驅(qū)動總成技術(shù)路線分析

TechnicalRoute

Analysis

of

Electric

Drive

System同軸式電驅(qū)橋? 電機與驅(qū)動橋同軸集成布置。? 節(jié)省傳動軸、懸置支架等零部件，重量小，裝車成本低；傳動效率高? 占用空間小，便于動力電池包布置。? 由于電機與半軸螺栓連接，不適合大載重

車輛，適合4.5噸以下車型平行軸式電驅(qū)橋? 電機與驅(qū)動橋呈平行狀態(tài)布置，電機多偏置。? 裝車成本低；傳動效率高；多用圓柱齒輪傳動，速比高，功率密度高；? 占用空間小，便于動力電池包布置；? 簧下重量大且偏置，不利于整車操控性。電驅(qū)動橋技術(shù)

ElectricDriveAxleTechnology車輪車輪電機減速器差速器車輪車輪電機減速器差速器獨立懸掛式電驅(qū)橋? 電機與減速箱集成后安裝于車架上；? 占用空間小，便于動力電池包布置；? 由于受獨立懸掛技術(shù)限制，適合4.5噸以下車型。10*

電驅(qū)動總成技術(shù)路線分析

TechnicalRoute

Analysis

of

Electric

Drive

System輪邊電驅(qū)橋? 電機與減速器、傳統(tǒng)驅(qū)動橋高度集成，釋放下底板空間，取消傳動軸，有利于整車布置。? 縮短了傳動鏈長度，取消了傳統(tǒng)差速器，傳動效率得以提高。? 電子差速的技術(shù)門檻高，匹配不好會出現(xiàn)輪胎過度磨損的問題。? 一般適合于爬坡要求不高車速較高的公交、牽引車或者車速要求不高爬坡要求較高的重卡。輪轂電驅(qū)橋? 電機與輪轂、驅(qū)動橋進行高度集成，電機直接驅(qū)動車輪進行動力傳輸。? 輪轂電機結(jié)構(gòu)相對簡單、傳動鏈條少、效率高；? 受限于體積和重量，目前量產(chǎn)的外轉(zhuǎn)子輪轂電機僅適用于大型客車、公交車及以下商用車。分布式電機驅(qū)動技術(shù)

Distributed

Motor

Driving

Technology車輪減速 電機器減電機

速器車輪電動輪電動輪11*

電驅(qū)動總成技術(shù)發(fā)展趨勢

Development

Trend

of

Electric

Drive

System

Technology趨勢一：變(減)速器的應(yīng)用增多Trend

1

Increased

Application

of

Transmission?

適應(yīng)復(fù)雜工況?

提高爬坡等動力性?

協(xié)調(diào)電機最大限度的工作在高效率區(qū)間?

縮小電機規(guī)格，減少總成重量純電驅(qū)動系統(tǒng)中變速器從無到有從借用傳統(tǒng)變速器到專用變速器輸出扭矩：2800N最高轉(zhuǎn)速：2500rpm功率：135/196Kw重量：298kG輸出扭矩：2900N最高轉(zhuǎn)速：3500rpm功率：120/180Kw重量：200kG變速箱檔位：8檔變速箱重量：450kG噪音：95dB變速箱檔位：4檔變速箱重量：200kG噪音：85dB12*

電驅(qū)動總成技術(shù)發(fā)展趨勢

Development

Trend

of

Electric

Drive

System

Technology趨勢二：多電機應(yīng)用

Trend2Multi-motor

Application?

重卡載荷變化大，由單電機高效，向追求運行綜合高效?

解決動力中斷問題13載荷18噸30噸49噸等速40需求功率50kw75kw110kw*

電驅(qū)動總成技術(shù)發(fā)展趨勢

Development

Trend

of

Electric

Drive

System

Technology趨勢三：集成度越來越高

Trend3:Increasingintegration?

電機、電控、變速箱與車橋的集成，電驅(qū)動橋成為方向；?

電驅(qū)動橋與電池包、車架、懸架等集成，形成電動化專用底盤14*

電驅(qū)動總成技術(shù)發(fā)展趨勢

Development

Trend

of

Electric

Drive

System

Technology趨勢三：集成度越來越高

Trend

3:Increasing

integration第一集成階段各自獨立模塊第二集成階段電機集成到變速箱第三集成階段共享接口第四集成階段共享殼體15*

電驅(qū)動總成技術(shù)發(fā)展趨勢

Development

Trend

of

Electric

Drive

System

Technology趨勢四：高效輕量Trend4:HighEfficiencyandLight

Weigh?

高速電機和高速變速器開始應(yīng)用，降低電機扭矩，提高變速箱速比，減輕總成重量；同時拓展高效區(qū)；?

扁線技術(shù)應(yīng)用：定子槽滿率高，降低了繞組端部高度，空間利用率更高，同等參數(shù)電機可減重10%；?

軸向磁通電機的應(yīng)用使電機的扭矩密度更高；?

油冷電機的使用，電機有效部分的功率密度提高至5kw/kg，扭矩密度提高至10Nm/kg。16*

電驅(qū)動總成技術(shù)發(fā)展趨勢

Development

Trend

of

Electric

Drive

System

Technology趨勢五：模塊化Trend5:Modularization?

模塊化組合滿足系列化車型功率：70/140kW功率：140/280kW×27.5噸卡車18噸卡車功率：280/560kW49噸以上卡車×3功率：210/420kW25噸卡車×4×1功率：70/140kW17*

電驅(qū)動總成技術(shù)發(fā)展趨勢

Development

Trend

of

Electric

Drive

System

Technology趨勢六：智能化Trend6:Intelligence?

基于路況預(yù)測的合理分配能量，更節(jié)能更高效。1819第

三

章Part3動力總成關(guān)鍵技術(shù)Thekeytechnologyofpowertrain201、高可靠EMT選換擋執(zhí)行機構(gòu)High

Reliable

EMT

Select

Shift

Actuator換擋執(zhí)行機構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計電機雙滾珠絲杠結(jié)構(gòu)電機角度傳感器效率高、成本低、不受環(huán)境影響目前測試：85℃高溫連續(xù)換擋200萬次無故障；常溫連續(xù)換擋1000萬次無故障。選換擋執(zhí)行機構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖選換擋執(zhí)行機構(gòu)*

動力總成關(guān)鍵技術(shù)

The

key

technology

of

powertrain21齒輪傳動系統(tǒng)模型齒輪修形修形前修形后?

考慮NVH、效率等，多目標優(yōu)化設(shè)計齒輪參數(shù)；?

高精度磨削加工，提高齒形、齒向的微觀修形精度。?

齒輪傳動效率最高可達98%2、齒輪修形與工藝實現(xiàn)

GearModificationandProcessRealization采取不同公差分級控制工藝，并通過高精度齒輪成型磨削以及高性能干切滾刀加工，提高齒形、齒向的微觀修形精度。齒輪嚙合檢測分析*

動力總成關(guān)鍵技術(shù)

The

key

technology

of

powertrain3、多參數(shù)EMT換擋控制策略Multi-parameters

EMT

ShiftControlStrategies車輛實際道路行駛工況復(fù)雜(道路實時坡道以及車輛未來車速、加速度、載荷等變化具有未知性和不確定性)，換擋策略優(yōu)劣和與實際工況的匹配度直接影響整車綜合性能。22*

動力總成關(guān)鍵技術(shù)

The

key

technology

of

powertrain4、高效高功率密度電機Highefficiencyandhigh

powerdensitymotor構(gòu)建電機損耗精確計算模型，分析不同冷卻方式下電機的高電磁負荷規(guī)律，開發(fā)具有低損耗、良好散熱結(jié)構(gòu)的驅(qū)動電機。電機損耗分布圖水道優(yōu)化設(shè)計定轉(zhuǎn)子尺寸及材料的優(yōu)化流體仿真*

動力總成關(guān)鍵技術(shù)

The

key

technology

of

powertrain23鐵耗

kW銅耗

kW優(yōu)化前1.051.19優(yōu)化后0.60.68優(yōu)化內(nèi)容目標定轉(zhuǎn)子尺寸提升電機性能，提升效率定子材料低損耗系列硅鋼片水道優(yōu)化提高散熱能力20%不同轉(zhuǎn)矩與頻率下對控制器效率的影響5、高效高功率密度電機控制器Highefficiencyandhigh

powerdensityMCU?

基于材料