轮边电机解读 | 比亚迪“仰望”高端车型

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神秘的轮边电机，究竟是什么呢？原来，它就是将汽车的“动力、传动、制动”系统整合成为一套电机，直接装在车轮边上，来单独驱动该车轮。比亚迪在每辆车配备了四轮独立轮边电机，并将其称为“易四方”技术，也就意味着能够通过四轮四电机输出，不依赖转向机构转向，可以真正实现原地360度旋转。

轮边电机VS轮毂电机

结构上：

1.轮毂电机：轮毂是在轮子里面，就在轮胎的原来的刹车那些位置，会挤出一些空间来把电机做到里面去，整个轮子的重量就会比较重，形成簧下质量。另外因为它受空间比较狭小的一个的问题，它的一个功率做的不是很大，一般情况下大概能做到50-80千瓦左右、功率做的越大、簧下质量就越大，整车的操控性就会比较的差，特别是在需要转弯的时候。

2.轮边电机：不做到轮毂里面，是把它引出来，跟以前的集中驱动有一个近似的地方，但是它不再使用差速器，它是用两个电机分别通过传动轴传到轮子上面去驱动，但是它整个的电机的总成它是装在车架上面，它是形成簧上质量，所以它的操控性做得比较好，同时它因为没有空间很大的限制，它的功率可以做得很大，就是单个轮子上的功率一般可以做到200~300千瓦，整个整车上面大概能做到800~1000千瓦，功率非常的大，也就是说我们正常来讲做一个跑车大概要做到相当于1000匹的样子。

性能上：

1.轮毂电机：只适合于做a级以下的车，因为对整车的操控性不是特别强

2.轮边电机：一些性能车，比如说接近跑车，或者说是b级以上的。它可以实现更大的功率，更好的动力性，更好的操控性。

零部件增减：

1.轮毂：一种是带减速的，一种不带减速的。因为现有的电机，如果你要做高功率，特别汽车一定要做高转速。如果不做减速器、功率更做不上去。比如电动自行车等低转速的电机，大概最多也就做30~40千瓦，如果带减速结构的可以做到50~80千瓦

2.轮边：一般我们电机都做到1.5万-2万转、功率就会比较大。两驱增加电机*1+电控*1+减速器*1、减少差速器，通过齿轮直接输出给左右两个轮子，如果四驱的车来讲，直接*2、相当于原来是调配左右轮不对称速度的差速器不用了、差速器会受到冲击、后面靠电子差速。

3.ESP：不会减少，仍需要去监控扭距转速。

4.空悬：因为轮边电机不需要采用一个电机工作，所以它两个半轴其实从运动上来说是可以分开的，所以它悬架其实可以做得更好，但不会影响安装空悬。



轮边电机优势：

1、通过性：每个轮子都是独立驱动的、通过性是很强的、可以快速去响应扭矩，比如说一个车轮突然悬空、整个车是不受影响的，极端环境下、车身的稳定性和动力性也没有明显的一个受到影响。

2、转弯：电机的驱动，每个轮子可以正转和反转、每个速度都可以随意去调，理论上可以实现很小的转弯半径。相当于在画圈。

3、安全稳定：实现快速的调整车身稳定性，高速也可以实现漂移。高速的时候，哪怕前轮突然间有一个轮子炸胎了，如果识别到车身倾斜以后，它可以调整每个电机的转速和扭距时快速的调整车身、仍然可以整车不受偏移的继续往前行驶。



轮边电机劣势：

1.价格高，只能适用于高端的车型

2.控制难度比较大，哪怕有突然间的前轮失向，方向就会跑偏，涉及到安全问题。

3.布置上、它其实多了一套总成，它体积会变大一些。甚至正常壳体用铝的，可能就要涉及到用镁合金、需要用碳化硅来说达到缩小体积、导致成本的进一步的提高。

单车价值量：

比亚迪仰望高端车型、它是全部是正向开发的、轮边总成单个电机大概200千瓦*4=全车接近800千瓦。为了体积小，使用碳化硅电控。此外、总成里面前后都各有差速锁，可以把两个电机能够锁起来，分别向任何一个轮子出力，它中间还有一把锁。折算下来应该会在单侧（2电机+2电控）在2万/台，前后的话最少得4万块钱。

碳化硅电控大概在4000~4500的样子、电机大概在3000-3500、剩下1500是减速器。

电控：碳化硅肯定是比亚迪自己供，因为他自己做便宜很多、模块、器件封装自制。

电机壳体：有外面买的，他自己内部也有。

减速器齿轮：自己做齿轮，还有后面像崇达、双环。

二级零部件可能都是在内部做，三级零部件基本上都是外采的多。

各企业布局：

1.华为：2020年就开始做轮边总成，b样件已经走出来、目前好像也找不到合适的车子去搭，因为做轮边肯定要做高端的品牌。

2.比亚迪：专利布局较早、18年开始、拥有比较大的优势。

3.舍弗勒：跟比亚迪同时在研究，在19年底在欧洲去搭载整车在调试，他们也有整车的控制控制算法。

4.特斯拉：有在研究的，Model s plaid三电机版本、后驱用的是轮边，前驱用的是直流驱动。电子差速跟转向要做协调的，理论上如果要把前面放轮边电机、转向的整个控制的难度是增加的。所以是后驱用轮边。

5.大众：也有一款车是纯电的，后驱用的是轮边，前驱用的是直流驱动。相当于双电机方案。

三电零部件做轮边电机的难度：

1.逻辑上：适用的一个范围是d级车、价格不会低、涉及到客户定义的问题，所以整车厂推动比零部件推动逻辑更顺

2.零部件技术：集成度比较高、必须掌握三电核心技术：

1）功率方面包括碳化硅电控、igbt的开关频率大概在10k、碳化硅它可以用到20k开关频率都可以甚至30k，开关频率高之后瞬间电压很高、涉及到电机的耐压设计；

2）>15000转的高转速电机、涉及动平衡、NVH、制造难度比较大；

3）大功率的总成需要大功率的放电电池可用、一般热管理电池是3-5C、100度电就是500KW，但轮边电机200*4=800KW，所以还需要8C高倍率电池、目前比较难做的（要降低电芯内阻和热管理）、如果能放200度电，放电倍率4C就行，这也是一个电池能量密度和放电倍率的平衡；

4）此外：轴承、冷却润滑、控制算法、EMS等。

比亚迪优势：

热管理方面：第四代做混动的时候，就已经实现了冷媒制冷电芯、也是效率最高的冷却方式。

电池方面：混动车型前驱160KW电机、后驱200KW电机，合计40度电对应8C放电倍率，比亚迪比较擅长、之前用三元锂电池的情况下，可以做到接近15c放电倍率，稳定输出基本上能达到12c。磷酸铁锂大概能做到8~10c、稳定输出在8c以上。

比亚迪两种电池分类里，一种叫能量型，一种叫功率型。能量型即密度高、功率型是放电倍率很大、两种电池的配方是不一样的、功率型的成本会更高。

比亚迪仰望大概率是磷酸铁锂、锰铁锂应该不太会，因为锰铁锂的话价格会更高的。

应用场景：

比亚迪的方案至少50万的车才能实现该产品。特斯拉和大众的一些方案有可能会前驱做集中驱动、后期做轮边驱动，有可能做到30万左右的车型里面。

仰望车型：

内部代号是1234，1已经发布的硬派越野，2和3属于轿跑，4是属于城市SUV。

参数：续航在1000公里，零百加速目标大概要做到2.9，最高车速可能要在260以上。

比亚迪内部比较好的两种专利布局，一个是u型布置的，一个是梯型布置的。

1.R1主要用的是梯型布置的：两个变速箱放在中间，两个电机放又放在两个变速箱的旁边，看起来就相当于一个梯子、电控就放电机和减速箱的上面，高度就比较高，但是它因为这有个半轴直接从减速箱上引出来，总成高度会比较高，但是它在半轴的左右的两个会比较长。它比较适合于越野车型，因为越野的话它不是独立悬挂的，它的上下的行程会比较大，所以它就适用于这种布置。

2.R2-R3总成的布置是U型的：两个电机放中间，两个面对面对着排着，左右就是一字摆开，然后两个变速器放在电机的两边，把电控放在U字的空间位置，电控就不用放在总成的上面，高度就可以把它压下来，但是半轴就变短。他布置更紧凑，对转弯时候、轮子的上下跳动要求没那么高，再结合碳化硅高转速，可以把功率密度做下来，布置进去。

这两种现在目前都是同时在开发，而且基本上进度都差不多。