中國節(jié)能與新能源的主要里程碑是：至2020年，乘用車新車平均油耗5.0升/百公里，商用車新車油耗接近國際先進(jìn)水平，新能源汽車銷量占汽車總體銷量的比例達(dá)到7%以上，駕駛輔助/部分自動(dòng)駕駛車輛市場占有率達(dá)到50%。

至2025年，乘用車新車平均油耗4.0升/百公里，商用車新車油耗達(dá)到國際先進(jìn)水平，新能源汽車銷量占汽車總體銷量的比例達(dá)到20%以上，高度自動(dòng)駕駛車輛市場占有率達(dá)到約15%。

至2030年，乘用車新車油耗3.2升/百公里，商用車油耗同步國際先進(jìn)水平，新能源汽車銷量占汽車總體銷量的比例達(dá)到40%以上，完全自動(dòng)駕駛車輛市場占有率接近10%。

根據(jù)科技部《電動(dòng)汽車科技發(fā)展“十二五”專項(xiàng)規(guī)劃》，電動(dòng)汽車按動(dòng)力電氣化水平分為兩類：一類是全部或大部分工況下主要由電動(dòng)機(jī)提供驅(qū)動(dòng)功率的電動(dòng)汽車(稱為“純電驅(qū)動(dòng)”電動(dòng)汽車，例如純電動(dòng)汽車、插電式電動(dòng)汽車、增程式電動(dòng)汽車以及燃料電池電動(dòng)汽車)。

另一類是動(dòng)力電池容量較小，大部分工況下主要由內(nèi)燃機(jī)提供驅(qū)動(dòng)功率的電動(dòng)汽車(稱為常規(guī)混合動(dòng)力電動(dòng)汽車)。

2、什么是純電動(dòng)驅(qū)動(dòng)?

驅(qū)動(dòng)汽車前行的力一定是機(jī)械力，目前驅(qū)動(dòng)汽車的機(jī)械力源于發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械力和電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械力兩種。其他形式的機(jī)械力(飛輪、液壓等)來驅(qū)動(dòng)汽車前行，估計(jì)沒有成為商品可能性。

“純”字的基本含義是，驅(qū)動(dòng)汽車的機(jī)械力，就是單一來源于電機(jī)輸出的機(jī)械力;另一層意思是，即使車上有內(nèi)燃機(jī)在做功，也不當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)用了。

3、電動(dòng)汽車市場需求分析

電動(dòng)車是汽車的替代品，因此其需求端可以通過同汽車進(jìn)行比較得出結(jié)論，而就敏感性而言，影響需求的因素可以歸納為：功能和性能、耐用性、易用性、價(jià)格。

功能和性能

拋開動(dòng)力支持，電動(dòng)車和汽車在功能上幾乎沒有差異，就性能而言，電機(jī)驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)車在加速、變速等運(yùn)動(dòng)性能甚至優(yōu)于普通汽車。

電動(dòng)車和汽車性能上最大的爭議來自續(xù)航，當(dāng)前熱銷的國產(chǎn)電動(dòng)車單次充電里程在150-300公里左右，相比普通汽車的續(xù)航里程在500公里，從單次續(xù)航而言差距已經(jīng)不像幾年前那么大了。按照一般乘用車年均2萬公里的里程而言，平均每日里程數(shù)一般不超過100公里，電動(dòng)車采用一日一充的方式基本可以滿足80%的日常用車需求。

耐用性

電動(dòng)車和汽車的耐用性區(qū)別主要在于電池循環(huán)壽命，以典型的30kWh容量的三元鋰電池包計(jì)算，基本每100km耗能20kWh，鋰電池合理壽命充放電1000次，基本折合里程數(shù)為15萬公里，基本折合使用年限為7-8年，相較于當(dāng)前乘用車60萬公里的報(bào)廢標(biāo)準(zhǔn)而言還有較大的差距，換而言之電動(dòng)車的折舊率較高。

易用性

易用性是目前電動(dòng)車的另一個(gè)短板，主要體現(xiàn)在配套充電設(shè)施的匱乏和充電耗時(shí)，這兩者決定了其無法高里程長時(shí)間的使用的特點(diǎn)。當(dāng)前的充電時(shí)長在8小時(shí)左右，即使使用快充技術(shù)也需要至少1小時(shí)才能達(dá)到可供短途使用的電量，給用戶造成使用上的較大不便。

價(jià)格

就乘用車而言，暫時(shí)拋開政策補(bǔ)貼因素，當(dāng)前的國產(chǎn)基本款電動(dòng)車(吉利帝豪、長安逸動(dòng)、比亞迪秦等)基本指導(dǎo)價(jià)都在20-25萬左右，基本相當(dāng)于1.8T的大眾帕薩特，但性能指標(biāo)基本要差上一個(gè)檔次。

同時(shí)我們需要考慮使用成本，電動(dòng)車的百公里費(fèi)用在20-30元，汽車的費(fèi)用在50-70元，就能耗費(fèi)用上說電動(dòng)車占優(yōu)，但綜合電池折舊而言，電動(dòng)車在綜合使用成本上并不占優(yōu)勢(shì)。

4、新能源電動(dòng)汽車市場成熟度分析

新興行業(yè)看需求，成熟行業(yè)看供給，對(duì)于汽車這個(gè)成熟的市場，由于競爭的充分性，我們更關(guān)注供給端能否提供功能完善、性能優(yōu)越又具備性價(jià)比的產(chǎn)品。

技術(shù)門檻

就電動(dòng)車同汽車相比，其儲(chǔ)能方式和動(dòng)力輸出都有所不同。電動(dòng)車的動(dòng)力系統(tǒng)包括電池系統(tǒng)、電機(jī)系統(tǒng)和電控系統(tǒng)，其主要的技術(shù)門檻也集中在這三個(gè)系統(tǒng)。

電池系統(tǒng)直接決定了電動(dòng)車的續(xù)航里程，電機(jī)系統(tǒng)決定了其動(dòng)力性能，電控系統(tǒng)則負(fù)責(zé)整個(gè)能量的利用率和駕駛中的動(dòng)力體驗(yàn)。相對(duì)于接近飽和的燃油發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力體系，電動(dòng)車的進(jìn)入技術(shù)門檻并沒有那么高。

成本

電動(dòng)車采用電機(jī)作為驅(qū)動(dòng)器，繞開了普通汽車高昂的發(fā)動(dòng)機(jī)，在此項(xiàng)上具備價(jià)格優(yōu)勢(shì)。但與此同時(shí)，受制于電能較低的能量儲(chǔ)存密度，電池成為了電動(dòng)車成本中的大頭，近年來隨著電池工藝的提升，電池成本受到了一定控制，但一般30kWh的三元鋰電池成本在5萬元以上，占整車成本的30%以上。

供應(yīng)鏈

國內(nèi)雖然沒有形成完整的專注于電動(dòng)車的供應(yīng)鏈體系，但具備成熟的上游原材廠商，中游電機(jī)電控廠商和下游汽配、系統(tǒng)集成商等，具備形成完整產(chǎn)業(yè)鏈的硬件條件。

政策

政策是國家戰(zhàn)略的體現(xiàn)，在國家層面判斷一個(gè)產(chǎn)業(yè)是否值得推動(dòng)和發(fā)展，基本的標(biāo)準(zhǔn)是：市場是否夠大技術(shù)是否支持，是否具備可替代性社會(huì)成本是否得到優(yōu)化在國際競爭中是否能為自己掙得有力地位或擺脫弱勢(shì)

就電動(dòng)車而言：市場天花板是毋庸置疑的。技術(shù)上基本也實(shí)現(xiàn)了上游到下游的全覆蓋，具備產(chǎn)業(yè)升級(jí)和替代的基礎(chǔ)。

就短期而言，由于配套建設(shè)等剛性支出，同時(shí)基于電池固廢的處理問題，電動(dòng)車的社會(huì)成本將高于汽車，但就長遠(yuǎn)而言，基于風(fēng)電、水電或核電的電動(dòng)車較汽車更加環(huán)境友好，固廢處理產(chǎn)業(yè)鏈更加成熟也將顯著改善電動(dòng)車的社會(huì)成本。

5、純電動(dòng)汽車的技術(shù)特點(diǎn)

與燃油汽車相比，電動(dòng)汽車具有以下幾個(gè)獨(dú)特的特點(diǎn)。

電動(dòng)汽車的能量主要是通過柔性的電線而不是通過剛性聯(lián)軸器和傳動(dòng)軸傳遞的，因此，電動(dòng)汽車各部件的布置具有很大的靈活性。

電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的布置不同，如獨(dú)立的四輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和輪轂電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)等，會(huì)使系統(tǒng)結(jié)構(gòu)區(qū)別很大;采用不同類型的電動(dòng)機(jī)，如直流電動(dòng)機(jī)和交流電動(dòng)機(jī)，會(huì)影響到電動(dòng)汽車的質(zhì)量、尺寸和形狀;不同類型的儲(chǔ)能裝置，如動(dòng)力電池和燃料電池，也會(huì)影響電動(dòng)汽車的質(zhì)量、尺寸及形狀。

不同的能源補(bǔ)充裝置具有不同的硬件和機(jī)構(gòu)，例如，動(dòng)力電池可通過感應(yīng)式和接觸式的充電機(jī)充電，或者采用更換動(dòng)力電池的方式，將替換下來的動(dòng)力電池再進(jìn)行集中充電。

中國發(fā)展新能源汽車技術(shù)路線是什么?一直爭論不停。最后在國家高層領(lǐng)導(dǎo)直接參與下，明確了“純電驅(qū)動(dòng)”為中國新能源汽車的技術(shù)路線，將混合動(dòng)力的技術(shù)路線被劃到節(jié)能汽車的范疇里了。

6、純電動(dòng)汽車類型

純電動(dòng)汽車EV(ElectricalVehicle)也稱為BEV(BatteryElectricalVehicle)。純電動(dòng)汽車可分為兩種類型，即用單一動(dòng)力電池作為動(dòng)力源的純電動(dòng)汽車和裝有輔助動(dòng)力源的純電動(dòng)汽車。

用單一動(dòng)力電池作為動(dòng)力源的純電動(dòng)汽車

用單一動(dòng)力電池作為動(dòng)力源的純電動(dòng)汽車，只裝置了動(dòng)力電池組，它的電力和動(dòng)力傳輸系統(tǒng)。

裝有輔助動(dòng)力源的純電動(dòng)汽車

用單一動(dòng)力電池作為動(dòng)力源的純電動(dòng)汽車，動(dòng)力電池的比能量和比功率較低，動(dòng)力電池組的質(zhì)量和體積較大。因此，在某些純電動(dòng)汽車上增加輔助動(dòng)力源，如超級(jí)電容器、發(fā)電機(jī)組、太陽能等，由此改善純電動(dòng)汽車的起動(dòng)性能和增加續(xù)駛里程。這種純電動(dòng)車也稱為增程式電動(dòng)車，輔助動(dòng)力源如增程發(fā)動(dòng)機(jī)不直接參與動(dòng)力傳遞，而是為動(dòng)力電池補(bǔ)充電能。

7、純電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)型式之集中式驅(qū)動(dòng)VS分布式驅(qū)動(dòng)

發(fā)動(dòng)機(jī)按布置位置的不同，可以分為前置、中置、后置三大分類。再可以細(xì)分前置前驅(qū)、前置后驅(qū)、中置后驅(qū)、后置后驅(qū)等。

如果是一個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)，也可以分為前置、中置、后置等。目前電機(jī)驅(qū)動(dòng)模式又進(jìn)一步衍生出多個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模式，于是出現(xiàn)集中驅(qū)動(dòng)模式與分布驅(qū)動(dòng)模式的分法。

又可分為兩種：單電機(jī)集中驅(qū)動(dòng)型式電動(dòng)汽車(簡稱集中驅(qū)動(dòng)式電動(dòng)汽車)和多電機(jī)分布驅(qū)動(dòng)型式電動(dòng)汽車(簡稱分布式驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車)。

傳統(tǒng)集中式驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)類型

集中驅(qū)動(dòng)式電動(dòng)汽車與傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車的驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)布置方式相似，用電動(dòng)機(jī)及相關(guān)部件替換內(nèi)燃機(jī)，通過變速器、減速器等機(jī)械傳動(dòng)裝置，將電動(dòng)機(jī)輸出力矩，傳遞到左右車輪驅(qū)動(dòng)汽車行駛。

集中驅(qū)動(dòng)式電動(dòng)汽車操作實(shí)現(xiàn)技術(shù)成熟、安全可靠，但存在體積較重，效率相對(duì)不高等不足。

隨著純電動(dòng)汽車技術(shù)研究的深入，純電動(dòng)汽車的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的布置結(jié)構(gòu)也逐漸由單一動(dòng)力源的集中式驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)向多動(dòng)力源的分布式驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)發(fā)展。

分布式驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車結(jié)構(gòu)類型

分布式驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車按照動(dòng)力系統(tǒng)的組織構(gòu)型不同可分為兩種：電機(jī)與減速器組合驅(qū)動(dòng)型式，輪邊電機(jī)或輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)型式。

a.電機(jī)與減速器組合驅(qū)動(dòng)型式

在該驅(qū)動(dòng)型式中，電機(jī)與固定速比減速器連接，通過半軸實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)側(cè)車輪的驅(qū)動(dòng)，由于電機(jī)和減速箱布置在車架上，因此在現(xiàn)有車身結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，稍加改動(dòng)，該驅(qū)動(dòng)型式即可推廣應(yīng)用。

b.輪邊或輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)型式

輪邊電機(jī)驅(qū)動(dòng)型式是將驅(qū)動(dòng)電機(jī)安放于副車架上，驅(qū)動(dòng)輪從其對(duì)應(yīng)側(cè)輸出軸獲取驅(qū)動(dòng)力。輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)型式是將電機(jī)和減速機(jī)構(gòu)直接放在輪輞中，取消了半軸、萬向節(jié)、差速器、變速器等傳動(dòng)部件。輪邊電機(jī)驅(qū)動(dòng)型式或輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)型式均具有結(jié)構(gòu)緊湊、車身內(nèi)部空間利用率高、整車重心低、行駛穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)。

分布式驅(qū)動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)

從以上論述中不難發(fā)現(xiàn)，在分布式驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車中，每個(gè)車輪的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩可單獨(dú)控制，各個(gè)驅(qū)動(dòng)輪之間的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)相對(duì)獨(dú)立。分布式驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車與集中式驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車相比，其優(yōu)點(diǎn)可概括總結(jié)如下：

同等總功率需求下，單臺(tái)電機(jī)功率降低，尺寸和質(zhì)量均減小，使得整車布置的靈活性和車身造型設(shè)計(jì)的自由度增大，易于實(shí)現(xiàn)同底盤不同造型產(chǎn)品的多樣化，縮短產(chǎn)品開發(fā)周期，降低生產(chǎn)成本;

機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)部分減少或全部取消，可簡化驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。各驅(qū)動(dòng)輪力矩的控制方式由硬連接變成軟連接，能滿足無級(jí)變速需求及實(shí)現(xiàn)電子差速功能;

電機(jī)驅(qū)動(dòng)力矩響應(yīng)迅速，正反轉(zhuǎn)靈活切換，驅(qū)動(dòng)力矩瞬時(shí)響應(yīng)快，惡劣工況的適應(yīng)能力強(qiáng);

在硬件及軟件控制方面，更容易實(shí)現(xiàn)電氣制動(dòng)、機(jī)電復(fù)合制動(dòng)及再生制動(dòng)，經(jīng)濟(jì)性更高，續(xù)駛里程更長;

在行駛穩(wěn)定性方面，通過電機(jī)力矩的獨(dú)立控制，更容易實(shí)現(xiàn)對(duì)橫擺力矩、縱向力矩的控制，從而提高整車的操縱穩(wěn)定性及行駛安全性。

綜上所述，雖然目前集中驅(qū)動(dòng)型式占電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的主流，但分布式驅(qū)動(dòng)型式作為新興的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，在動(dòng)力學(xué)控制、整車結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、能量效率及其它性能方面均有很多優(yōu)點(diǎn)，因此研究分布式驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車技術(shù)有助于電動(dòng)汽車的發(fā)展及推廣。

8、純電動(dòng)汽車布置形式

純電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)布置形式是指電源、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)及機(jī)械傳動(dòng)裝置的具體布置形式。由于純電動(dòng)汽車是單純用蓄電池作為驅(qū)動(dòng)能源的汽車，采用合鋰的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)布置形式來充分發(fā)揮電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的優(yōu)勢(shì)是尤其重要的。

純電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)布置的原則是，符合車輛動(dòng)力學(xué)對(duì)汽車重心位置的要求，并盡可能降低車輛質(zhì)心高度。特別是對(duì)于采用輪轂電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)“零傳動(dòng)”方式的純電動(dòng)汽車，不僅去掉了發(fā)動(dòng)機(jī)、冷卻系統(tǒng)、排氣消聲系統(tǒng)和油箱等相應(yīng)的輔助裝置，還省去了變速器、驅(qū)動(dòng)橋及所有傳動(dòng)鏈，既減輕了汽車自重，也留出了許多空間，其結(jié)構(gòu)可以說發(fā)生了脫胎換骨的變化。車輛的整個(gè)結(jié)構(gòu)布局需重新設(shè)計(jì)并全面考慮各種因素。

純電動(dòng)汽車的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)布置形式目前主要有4種基本典型結(jié)構(gòu)，即傳統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)方式、電動(dòng)機(jī)-驅(qū)動(dòng)橋組合式驅(qū)動(dòng)方式、電動(dòng)機(jī)-驅(qū)動(dòng)橋整體式驅(qū)動(dòng)方式、輪轂電動(dòng)機(jī)分散驅(qū)動(dòng)方式。

(1)傳統(tǒng)布置形式

該驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)仍然采用內(nèi)燃機(jī)汽車的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)布置方式，包括離合器、變速器、傳動(dòng)軸和驅(qū)動(dòng)橋等總成，只是將內(nèi)燃機(jī)換成電動(dòng)機(jī)，屬于改造型電動(dòng)汽車。

傳統(tǒng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)布置形式的工作原鋰類同于傳統(tǒng)汽車，離合器用來切斷或接通驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)到車輪之間傳遞動(dòng)力的機(jī)械裝置，變速器是一套具有不同速比的齒輪機(jī)構(gòu)，駕駛?cè)税葱枰獊磉x擇不同的擋位，使得低速時(shí)車輪獲得大轉(zhuǎn)矩低轉(zhuǎn)速，而高速時(shí)車輪獲得小轉(zhuǎn)矩高轉(zhuǎn)速。

這種布置方式可以提高純電動(dòng)汽車的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩，增加低速時(shí)純電動(dòng)汽車的后備功率。具體布置形式有電動(dòng)機(jī)前置一驅(qū)動(dòng)橋前置(F-F)、電動(dòng)機(jī)前置一驅(qū)動(dòng)橋后置(F-R)等驅(qū)動(dòng)模式。

但是，這種驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)布置形式結(jié)構(gòu)復(fù)雜、效率低，不能充分發(fā)揮驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的性能。在此基礎(chǔ)上，還有一種簡化的傳統(tǒng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)布置形式：采用固定速比減速器，去掉離合器，這種驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)布置形式可減少機(jī)械傳動(dòng)裝置的質(zhì)量，縮小其體積。

由于采用了調(diào)速電動(dòng)機(jī)，其變速器可相應(yīng)簡化，擋位數(shù)一般有2個(gè)就夠了，倒擋也可利用驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)來實(shí)現(xiàn)。驅(qū)動(dòng)橋內(nèi)的機(jī)械式差速器使得汽車在轉(zhuǎn)彎時(shí)左右車輪以不同的轉(zhuǎn)速行駛。這種模式主要用于早期的純電動(dòng)汽車，省去了較多的設(shè)計(jì)，也適于對(duì)原有汽車的改造。

特點(diǎn)：汽車的結(jié)構(gòu)與傳動(dòng)布置較近，可以在內(nèi)燃機(jī)汽車的基礎(chǔ)上改裝，傳動(dòng)裝置和技術(shù)成熟，控制電路較簡單。

(2)電動(dòng)機(jī)-驅(qū)動(dòng)橋組合式驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)布置形式

這種驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)布置形式即在驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)端蓋的輸出軸處加裝減速齒輪和差速器等，電動(dòng)機(jī)、固定速比減速器、差速器的軸互相平行，一起組合成一個(gè)驅(qū)動(dòng)整體。取消了離合器和變速器，但有差速減速機(jī)構(gòu)，由一臺(tái)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)兩個(gè)車輪旋轉(zhuǎn)，

優(yōu)點(diǎn)：可以繼續(xù)沿用當(dāng)前汽車中的傳動(dòng)裝置，只需要一組電動(dòng)機(jī)和逆變器。

它通過固定速比的減速器來放大驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩，但沒有可選的變速擋位，也就省掉了離合器。這種布置形式的機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)緊湊，傳動(dòng)效率較高，便于安裝。

但這種布置形式對(duì)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的調(diào)速要求較高，不僅要求電動(dòng)機(jī)具有較高的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，而且要求具有較大的后備功率，以保證汽車在起動(dòng)、爬坡、加速超車時(shí)的動(dòng)力性。

按傳統(tǒng)汽車的驅(qū)動(dòng)模式來說，可以有驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)前置-驅(qū)動(dòng)橋前置(F-F)或驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)后置-驅(qū)動(dòng)橋后置(R-R)兩種方式。這種驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)布置形式具有良好的通用性和互換性，便于在現(xiàn)有的汽車底盤上安裝，使用、維修也較方便。

(3)電動(dòng)機(jī)-驅(qū)動(dòng)橋掛體式驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)布置形式

這種驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)布置形式與發(fā)動(dòng)機(jī)橫向前置-前輪驅(qū)動(dòng)的內(nèi)燃機(jī)汽車的布置方式類似，把電動(dòng)機(jī)、固定速比減速器和差速器集成為一個(gè)整體，兩根半軸連接驅(qū)動(dòng)車輪。電動(dòng)機(jī)-驅(qū)動(dòng)橋整體式驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)布置形式有同軸式和雙聯(lián)式兩種。

同軸式驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的電動(dòng)機(jī)軸是一種特殊制造的空心軸，在電動(dòng)機(jī)左端輸出軸處的裝置裝有減速齒輪和差速器，再由差速器帶動(dòng)左右半軸，左半軸直接帶動(dòng)，而右半軸通過電動(dòng)機(jī)的空心軸來帶動(dòng)。

雙聯(lián)式驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)也稱為雙電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，由左右2臺(tái)永磁電動(dòng)機(jī)直接通過固定速比減速器分加別驅(qū)動(dòng)兩個(gè)車輪，左右2臺(tái)電動(dòng)機(jī)由中間的電控差速器控制，每個(gè)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速可以獨(dú)立地調(diào)節(jié)控制，便于實(shí)現(xiàn)電子差速，不必選用機(jī)械差速器。

汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)，前一種采用機(jī)械式差速器，后一種采用電控差速器。電控差速器的優(yōu)點(diǎn)是體積小、質(zhì)量輕，在汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)可以實(shí)現(xiàn)精確的電子控制，提高純電動(dòng)汽車的性能。

其缺點(diǎn)是由于增加了驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)和功率轉(zhuǎn)換器，增加了初始成本，而且在不同條件下對(duì)2個(gè)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行精確控制的可靠性需要進(jìn)一步發(fā)展。同樣，電動(dòng)機(jī)-驅(qū)動(dòng)橋整體式驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)在汽車上的布局也有電動(dòng)機(jī)前置-驅(qū)動(dòng)橋前置(F-F)和電動(dòng)機(jī)后置-驅(qū)動(dòng)橋后置(R-R)兩種驅(qū)動(dòng)模式。

該電動(dòng)機(jī)-驅(qū)動(dòng)橋構(gòu)成的機(jī)電一體化整體式驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，具有結(jié)構(gòu)更緊湊、傳動(dòng)效率高、重量輕、體積小、安裝方便的特點(diǎn)，并具有良好的通用性和互換性，在小型電動(dòng)汽車上應(yīng)用最普遍。

特點(diǎn)：對(duì)電動(dòng)機(jī)有較高要求，要求有大的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩和后備功率;不僅要求控制系統(tǒng)有較高的控制精度，而且要求具備良好的可靠性，從而保證電動(dòng)汽車行駛的安全、平穩(wěn)。

(4)輪轂電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)式

內(nèi)定子外轉(zhuǎn)子輪載電動(dòng)機(jī)分散驅(qū)動(dòng)式驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)布置形式采用低速內(nèi)定子外轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)

其外轉(zhuǎn)子直接安裝在車輪的輪緣上，可完全去掉變速裝置，驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和車輪轉(zhuǎn)速相等，車輪轉(zhuǎn)速和車速控制完全取決于驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速控制。由于不通過機(jī)械減速，通常要求驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)為低速大轉(zhuǎn)矩電動(dòng)機(jī)。低速內(nèi)定子外轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，無需齒輪變速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，但其體積大、質(zhì)量大、成本高。

內(nèi)轉(zhuǎn)子外定子輪轂電動(dòng)機(jī)分散驅(qū)動(dòng)式驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)布置形式采用一般的高速內(nèi)轉(zhuǎn)子外定子電動(dòng)機(jī)

其轉(zhuǎn)子作為輸出軸與固定減速比的行星齒輪變速器的太陽輪相連，而車輪輪轂通常與其齒圈連接，它能提供較大的減速比，來放大其輸出轉(zhuǎn)矩。驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)裝在車輪內(nèi)，形成輪轂電動(dòng)機(jī)，可進(jìn)一步縮短從驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)到驅(qū)動(dòng)輪的傳遞路徑。

采用高速內(nèi)轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)(轉(zhuǎn)速約10000r/min)，需裝固定速比減速器來降低車速，一般采用高減速比行星齒輪減速裝置，安裝在電動(dòng)機(jī)輸出軸和車輪輪緣之間，且輸入和輸出軸可布置在同一條軸線上。高速內(nèi)轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)具有休積小、質(zhì)量輕和成本低的優(yōu)點(diǎn)，但它需要加行星齒輪變速機(jī)構(gòu)。

采用輪轂電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)可大大縮短從驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)到驅(qū)動(dòng)車輪的傳遞路徑，不僅能騰出大量的有效空間便于總體布局，而且對(duì)于前一種內(nèi)定子外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，也大大提高了對(duì)車輪的動(dòng)態(tài)響應(yīng)控制性能。

每臺(tái)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速可獨(dú)立調(diào)節(jié)控制，便于實(shí)現(xiàn)電子差速。既省去了機(jī)械差速器，也有利于提高汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)的操控性。輪轂電動(dòng)機(jī)分散驅(qū)動(dòng)在汽車上的布置方式可以有雙前輪驅(qū)動(dòng)、雙后輪驅(qū)動(dòng)和4WD(4WheelDrive)前后四輪驅(qū)動(dòng)等模式。輪轂式電動(dòng)機(jī)分散驅(qū)動(dòng)方式應(yīng)是未來純電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的發(fā)展方向。

將電動(dòng)機(jī)安裝在驅(qū)動(dòng)車輪內(nèi)部，進(jìn)一步縮短了電動(dòng)機(jī)與驅(qū)動(dòng)輪間的動(dòng)力傳遞路徑。按照是否裝配減速器，分為帶減速器式和不帶減速器式。

優(yōu)點(diǎn)：無復(fù)雜的機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)，減輕汽車質(zhì)量;動(dòng)力部件結(jié)構(gòu)緊湊，便于布置，增加了車內(nèi)空間;便于整車的電子化、智能化和線控化。

缺點(diǎn)：多個(gè)電動(dòng)機(jī)的控制與相互協(xié)調(diào)技術(shù)難度大;輪轂電動(dòng)機(jī)的散熱、電磁干擾、防水、防塵任務(wù)較為困難;電動(dòng)機(jī)置于車輪對(duì)汽車的平順性、操控穩(wěn)定性、通過性有一定的負(fù)面影響。

9、輪邊電機(jī)VS輪轂電機(jī)

(1)輪邊驅(qū)動(dòng)方案優(yōu)缺點(diǎn)分析

假設(shè)輪邊電機(jī)性能是穩(wěn)定的，輪邊在車輛兩側(cè)分別配一個(gè)電機(jī)，單獨(dú)驅(qū)動(dòng)該車輪，它取消了主減速器和差速器，意圖是電耗較少。目前的難題有2個(gè)：

a)高速轉(zhuǎn)彎和路面顛簸上的差速控制，電子差速器的性能還不能與機(jī)械差速器的性能相比。這是一個(gè)嚴(yán)重的技術(shù)上的安全隱患問題。

b)非簧載質(zhì)量較高,導(dǎo)致客車舒適度嚴(yán)重下降。這樣的產(chǎn)品推上市，客戶部會(huì)買嗎?

(2)輪轂電機(jī)方案優(yōu)缺點(diǎn)分析

假設(shè)輪轂電機(jī)性能是穩(wěn)定的，輪轂電機(jī)是安裝在輪轂里面的。省去了傳動(dòng)軸、減速器等，其效率可能更高，更節(jié)能。但是認(rèn)真研究一下，輪邊驅(qū)動(dòng)方案的不足，輪轂電機(jī)方案都有。還有一個(gè)安全隱患，就是電機(jī)控制器集成到輪轂電機(jī)里，可靠性如何保障?

10、純電動(dòng)汽車的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的組成

純電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)主要由中央控制單元、驅(qū)動(dòng)控制器、驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)、機(jī)械傳動(dòng)裝置等組成。為適應(yīng)駕駛?cè)说膫鹘y(tǒng)操縱習(xí)慣，純電動(dòng)汽車仍保留了加速踏板、制動(dòng)踏板及有關(guān)操縱手柄或按鈕等。不過在電動(dòng)汽車上是將加速踏板、制動(dòng)踏板的機(jī)械位移量轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電信號(hào)輸入到中央控制單元來對(duì)汽車的行駛實(shí)行控制的。

對(duì)于擋位變速桿，為遵循駕駛?cè)说膫鹘y(tǒng)習(xí)慣，一般仍需保留，同樣除傳統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)模式外也就只有前進(jìn)、空擋、倒退三個(gè)擋位，并且以開關(guān)信號(hào)傳輸?shù)街醒肟刂茊卧獊韺?duì)汽車進(jìn)行前進(jìn)、停車、倒車控制。

中央控制單元

中央控制單元不僅是驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的控制中心，還要對(duì)整輛純電動(dòng)汽車的控制起到協(xié)調(diào)作用。它根據(jù)加速踏板與制動(dòng)踏板的輸入信號(hào)，向驅(qū)動(dòng)控制器發(fā)出相應(yīng)的控制指令，對(duì)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行啟動(dòng)、加速、減速、制動(dòng)控制。

在純電動(dòng)汽車減速和下坡滑行時(shí)，中央控制單元配合車載電源模塊的能源管鋰系統(tǒng)進(jìn)行發(fā)電回饋，使蓄電池反向充電。對(duì)于與汽車行駛狀況有關(guān)的速度、功率、電壓、電流及有關(guān)故障診斷等信息，還需傳輸?shù)捷o助模塊的駕駛室顯示操縱臺(tái)進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)字或模擬顯示，也可采用液晶屏幕顯示來提高其信息量。

另外，如驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)采用輪轂電動(dòng)機(jī)分散驅(qū)動(dòng)方式，當(dāng)汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)，中央控制單元也需與輔助模塊的動(dòng)力轉(zhuǎn)向單元配合，即控制左右輪轂電動(dòng)機(jī)來實(shí)行電子差速轉(zhuǎn)向。

為減少純電動(dòng)汽車各個(gè)控制部分間的硬件連線，提高可靠性，當(dāng)代汽車控制系統(tǒng)已較多地采用了微機(jī)多CPU總線控制方式，特別是對(duì)于采用輪轂電動(dòng)機(jī)進(jìn)行4WD前后四輪驅(qū)動(dòng)控制的模式，更需要運(yùn)用總線控制技術(shù)來簡化純電動(dòng)汽車內(nèi)部線路的布局，提高其可靠性，也便于故障診斷和維修，并且采用該模塊化結(jié)構(gòu)，一旦技術(shù)成熟，其成本也將隨批量的增加而大幅下降。

驅(qū)動(dòng)控制器

驅(qū)動(dòng)控制器的功能是按中央控制單元的指令和驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的速度、電流反饋信號(hào)，對(duì)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的速度、驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩和旋轉(zhuǎn)方向進(jìn)行控制。

驅(qū)動(dòng)控制器與驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)必須配套使用，目前對(duì)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的調(diào)速主要采用調(diào)壓、調(diào)頻等方式，這主要取決于所選用的驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)類型。由于動(dòng)力蓄電池組以直流電方式供電，所以對(duì)于直流電動(dòng)機(jī)主要是通過DC/DC轉(zhuǎn)換器進(jìn)行調(diào)壓調(diào)速控制。

對(duì)于交流電動(dòng)機(jī)需通過DC/AC轉(zhuǎn)換器進(jìn)行調(diào)頻調(diào)壓矢量控制;對(duì)于磁阻電動(dòng)機(jī)是通過控制其脈沖頻率來進(jìn)行調(diào)速。當(dāng)汽車倒車時(shí)，需通過驅(qū)動(dòng)控制器使驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)來驅(qū)動(dòng)車輪反向行駛。

當(dāng)純電動(dòng)汽車處于減速和下坡滑行時(shí)，驅(qū)動(dòng)控制器使驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行于發(fā)電狀態(tài)，驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)利用其慣性發(fā)電，將電能通過驅(qū)動(dòng)控制器回饋給動(dòng)力蓄電池組，所以驅(qū)動(dòng)控制器與動(dòng)力蓄電池組電源的電能流向是雙向的。

驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)

驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)在純電動(dòng)汽車中被要求承擔(dān)電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)的雙重功能，即在正常行駛時(shí)發(fā)揮其主要的電動(dòng)機(jī)功能，將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能;而在減速和下坡滑行時(shí)又被要求進(jìn)行發(fā)電，將車輪的慣性動(dòng)能轉(zhuǎn)換為電能。

對(duì)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的選型一定要根據(jù)其負(fù)載特性來進(jìn)行。由對(duì)汽車行駛時(shí)的特性分析可知，汽車在起步和上坡時(shí)要求有較大的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩和相當(dāng)?shù)亩虝r(shí)過載能力，并有較寬的調(diào)速范圍和鋰想的調(diào)速特性，即在啟動(dòng)低速時(shí)為恒轉(zhuǎn)矩輸出，在高速時(shí)為恒功率輸出。

驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)與驅(qū)動(dòng)控制器所組成的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是純電動(dòng)汽車中最為關(guān)鍵的部件，純電動(dòng)汽車的運(yùn)行性能主要取決于驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的類型和性能，它直接影響著汽車的各項(xiàng)性能指標(biāo)，如汽車在各工況下的行駛速度、加速與爬坡性能及能源轉(zhuǎn)換效率。

機(jī)械傳動(dòng)裝置

純電動(dòng)汽車機(jī)械傳動(dòng)裝置的作用是，將驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩傳輸給汽車的驅(qū)動(dòng)軸，從而帶動(dòng)汽車車輪行駛。由于驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)本身具有較好的調(diào)速特性，其變速機(jī)構(gòu)可被大大簡化，較多的是為放大驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩僅采用一種固定的減速裝里。

又因?yàn)轵?qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)可帶負(fù)載直接啟動(dòng)，省去了傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車的離合器。由于驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)可以容易地實(shí)現(xiàn)正反向旋轉(zhuǎn)，所以也無需通過變速器中的倒擋齒輪組來實(shí)現(xiàn)倒車。

對(duì)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)在車架上合鋰布局，即可省去傳動(dòng)軸、萬向節(jié)等傳動(dòng)部件。當(dāng)采用輪轂電動(dòng)機(jī)分散驅(qū)動(dòng)方式時(shí)，又可以省去傳統(tǒng)汽車的驅(qū)動(dòng)橋、機(jī)械差速器、半軸等一切傳動(dòng)部件，所以該驅(qū)動(dòng)方式也可被稱為“零傳動(dòng)”方式。

11、電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)對(duì)于電動(dòng)機(jī)的要求有：

高電壓：在允許的范圍內(nèi)盡可能采用高電壓，這樣可以減小電動(dòng)汽車電機(jī)的尺寸和導(dǎo)線等裝備的尺寸，特別是可以降低功率變換器的成本。

小質(zhì)量：電動(dòng)機(jī)應(yīng)盡量采用鋁合金外殼，以降低電動(dòng)機(jī)的質(zhì)量，還要設(shè)法降低電動(dòng)機(jī)控制器的質(zhì)量和冷卻系統(tǒng)的質(zhì)量。

較大的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩和較大的調(diào)速范圍：使電動(dòng)汽車有好的啟動(dòng)性能和加速性能，從而獲得所需要的啟動(dòng)、加速、行駛、減速、制動(dòng)等所需的功率與轉(zhuǎn)矩。

高效率、低損耗：應(yīng)在車輛減速時(shí)，實(shí)現(xiàn)再生制動(dòng)將制動(dòng)能量回收，再生制動(dòng)回收能量能達(dá)到總能量的10%-15%。

電氣系統(tǒng)的安全性和控制系統(tǒng)的安全性：必須符合國家(或國際)有關(guān)車輛電氣控制的安全性能標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定，裝備有高壓保護(hù)設(shè)備。

高可靠性：耐高溫和耐潮性能強(qiáng)，運(yùn)行時(shí)噪聲低，能夠在較惡劣的環(huán)境下長期工作，結(jié)構(gòu)簡單，適合大批量生產(chǎn)，使用維修方便。

小結(jié)：就汽車行業(yè)而言，國內(nèi)廠商同國際廠商在發(fā)動(dòng)機(jī)上存在著顯著的技術(shù)差距，導(dǎo)致了國內(nèi)汽車產(chǎn)業(yè)在國際上的弱勢(shì)地位。而中國具有完整的電池、電機(jī)電控和相關(guān)汽配產(chǎn)業(yè)集群，在電動(dòng)車產(chǎn)業(yè)上相當(dāng)于繞開了發(fā)動(dòng)機(jī)的絕對(duì)技術(shù)壁壘，有利于產(chǎn)業(yè)在國際競爭中擺脫弱勢(shì)。

正因上述理由，國家在政策上將電動(dòng)車定為彎道超車的國家戰(zhàn)略，從13年開始就著手開始進(jìn)行相關(guān)刺激和政策補(bǔ)貼，雖然在經(jīng)歷15-16年的騙補(bǔ)風(fēng)波，但實(shí)際上冷啟動(dòng)已經(jīng)基本完成。重新審核優(yōu)質(zhì)的電動(dòng)車廠商之后，可以預(yù)期電動(dòng)車產(chǎn)業(yè)將步入穩(wěn)健發(fā)展階段。