轻型商用车平行轴电驱桥盘点

一、电驱桥技术路线分析

针对目前市场上存在纯电动汽车的动力总成布置方案进行阐述，通过几个维度对如下7种布置方案进行对比并评价，选择最优的技术路线进行细致的分析和盘点。

1、中央电机直接驱动方案：

传动链为电机（或 减速器）→万向传动轴→传统驱动桥总成（主减 差速器 半轴）→车轮。因为永磁同步电机低速大扭矩的产品特性正好适用电动公交车的低速大扭矩的应用环境，改制成本低，周期短，传动效率可观，颇受电动公交、客车厂家的青睐，90%的纯电动客车采用此方案。

1)  该方案常用传统燃油车车身改制，改制难度小，风险低；

2)  开发周期短，制造成本于传统车相近；

3)  对于小型车，占用车辆X向空间大，不利于电池包布置；

4)  对于小型车，因电池靠前布置，轴荷分配不合理，前重后轻；

5)  驱动系统轻量化水平不高；

6)  整车NVH效果优异。

增加减速器的方案常被小型、中型纯电动物流车采用，可以实现更高的车速，可以使用高速电机，从而能让电机做得更轻、更小，有利于整车轻量化，最终实现整车的Ekg值能拿到国家补贴的标准。

▲大郡纯电驱动系统 ED150

▲ 越博动力E480

2、凯博易控双电机 减速器方案

双高速电机，实现换挡无冲击，动力无中断。全效机械式离合，提高机械效率。齿轮与轴承采用主动喷淋式润滑散热系统，降低扰油损失。高可靠性，高安全性序列式换挡执行机构，内置免维护设计。

3、同轴集成电驱桥：

这种结构最大的优点是高度集成化，缺点是没有可维修性，如果电机或者减速器坏了只能把桥拆了。再者，需要用到空心轴电机及2-3组行星减速机机构串联起来，齿轮从设计、工艺、材料各方面要求高，处理不好会造成噪音大，寿命低等一系列难以解决的技术问题。总之，从加工制造、重量和成本方面都不占优势。

▲东风德纳同轴电驱桥

4、平行轴集成驱动桥：

这种结构的最大优点是电机和减速机构相互连接在一起，桥壳可以借用传统车桥的桥壳，整车悬架不需要发生大的发化，电机和减速器都可以在整车上单独拆下来维修。

另外电机只需要新开发壳体，减速机构可以用外啮合圆柱齿轮，技术成熟，加工制造简单，成本经济，重量轻。缺点是簧下重量相比传统方案有所增大，不太适用于车速100km/h以上的高速车辆。

▲智驱科技平行轴电驱桥

5、独立悬架结构：

这种结构的最大优点是簧下质量最轻，但是对城市物流这种常用车速在50km/h左右的车辆来说，体现不出优势，更适合车速100km/h以上的高速车辆上。缺点是悬架结构复杂，车架及悬架结构要做相应的适应性设计，且独立悬架的结构中用到大量的球铰和胶套，更适合于标载工况，超载后寿命和可靠性会有较大问题。

▲智驱科技轮边驱动系统

▲独立悬架轮边驱动系统

6、半独立悬架结构：

这种结构是以上第③种路线和第④种技术路线的组合。将传动部分电机和变速器作为簧上质量，悬置在车架上，承载部分桥壳作为簧下重量，目前常见的方案是搭载曙光车桥的U形铸铁桥，其中U形是为了避让电机及减速器总成，主减和轮边之间用可伸缩的双半轴连接起来。

这种机构的优点是簧下质量小，且承载能力介于刚性桥和独悬桥之间。缺点是结构过于复杂，轮速传感器没有适合的位置布置，有的厂家只好将轮速传感器安装于减速器外壳上。对商用车来说轮边传动轴的可靠性是主要的故障点，拼焊桥壳的可靠性决定了不能用于重载版车辆。

▲北汽407EV后置后驱布置方案

▲中科深江/一汽佳宝V80L EV后置后驱布置方案

7、轮边电机驱动：

这种结构是两个电机各自有一套减速机构，减速增扭后各自驱动每个轮边。优点是双电机驱动，动力性更好，且电机之间有很大的空间，适合于城市低地板客车。缺点是只能用空气悬架，且重量和成本更高，尤其是簧下质量。再者，两个轮边在转弯时无法自动差速，需要借助电子差速控制单元，有一定的技术难度，差速策略的优劣直接会影响轮胎寿命。

▲采埃孚轮边驱动系统

8、轮毂电机驱动：

这种结构的特点是没有齿轮，没有减速机构，完全靠两个电机独自驱动各自的轮边。优点是结构简单，零部件种类少。缺点是傻大笨粗，电机的扭矩要大到足够驱动一个轮边，低速大扭矩带来的后果就是重量重和体积大，且成本高，目前只在电动客车上有少量试用，暂不适合于路况更为复杂的纯电动商用车上应用。

▲ZA wheel 轮毂电机桥

通过以上8种技术路线的优劣势对比，不难看出现阶段最经济、最成熟，性能最稳定和重量最合适的纯电动商用车的技术路线是平行轴电驱动桥。

二、平行轴电驱桥方案盘点

平行轴电驱桥的电机与驱动桥呈平行状态布置，电机多偏置。适用于舒适性要求低的卡车和客车车型或者专用车型。平行轴电驱桥是目前最受商用车厂家欢迎的电驱动布置方案之一。

▲东风德纳平行轴电驱桥

传动链：电机→驱动桥总成（圆柱齿轮主减 差速器 半轴）→车轮。

• 方案特点：

①　电机与车桥平行轴设计，无需动力换向，传动系齿轮无需锥齿轮，全部采用圆柱齿轮，齿轮反向制动能力由传统的30%提升到100%；

②　同时因为取消了万向传动轴及减速器、固定悬置和悬置支架，相比传统电机集中直驱方案，装车成本非常低；

③　采用的圆柱齿轮传动效率高，速比大，功率密度高；

④　动力总成集成化，可实现卡车后置后驱/客车短后悬，占用空间小，便于动力电池包布置；

⑤　NVH相比有悬置的方案效果差；

⑥　簧下重量大且偏置，不利于整车操控性，质心偏置，偶有低频共振现象，不利于产品的可靠性。

⑦　实现整车轻量化：相对于电机 传动轴 驱动桥传统方案，中央电机驱动采用高速电机 大速比，系统重量轻20%以上（以5吨桥为例：传统方案480kg，中央电机集成后320Kg，轻160Kg）。

以汉德车桥的平行轴电驱桥为例，此方案可以适配多种纯电动车型。

以汉德HDE290平行轴驱动桥为例，看看主要参数有哪些。

▲HDE290平行轴电驱桥数模图

具有同样方案的还有东风德纳、大地和、方盛车桥等。

▲东风德纳eS4500r平行轴电驱桥

▲东风德纳eS9000r平行轴电驱桥

▲绿控传动STEA4200Z中央电驱桥，匹配3.5t-4.5t物流车或9-16座凌特客车

▲绿控传动STEA5300Z中央电驱桥，匹配4.5t-6t物流车或6m客车

▲绿控传动STEA40000Z中央电驱桥，匹配18t-23t洒水车/垃圾转运车49T渣土车

1、弗迪动力的重型平行轴集成电驱桥

集成平行轴电驱桥：电机集成多挡手动变速箱再与驱动桥主壳体相连，为重型车辆提供更宽的扭矩范围。传动链：电机→变速箱（2/4...）→驱动桥总成（圆柱齿轮主减 差速器 半轴）→车轮。

▲弗迪动力SEQ05集成电驱桥，适配T5车型

▲弗迪动力SEQ07集成电驱桥，适配T7车型

▲弗迪动力SEQ13集成电驱桥，适配Q3A、T10B车型

▲弗迪动力SEQ16集成电驱桥，适配T8系列、T10ZT车型

弗迪动力集成式电驱桥通常配置有2挡或4挡手动变速箱来提升整车的动力性和经济性，同时也能降低系统对电机的需求，降低电机的成本。此方案已在比亚迪公司应用于总质量在7.5t、12t的轻卡物流车型上；同时在25t的牵引车、32t的渣土车、16t和32t的环卫车上均有不俗的表现。在集成电驱桥技术方案的推广以及验证上，国内无企业能出比亚迪其右，比亚迪是这一技术忠实的践行者和开拓者，带领国内商用车电驱动系统走出了一条可复 制的成功之路。

▲比亚迪T10ZT渣土车

▲比亚迪T7箱式物流车

▲绿控传动STEA33300Z中央电驱桥，匹配12m公交\18t洒水车

▲绿控传动STEA126000Z中央电驱桥，匹配110t矿卡电驱桥(6×4)

2、越博动力的平行轴电驱桥

▲越博A31000平行轴电驱桥

越博A31000平行轴电驱桥适配8-12m公交或16-21t物流车平台。

▲越博A240000

应用车型：90-110t   6x4物流车（双桥）

越博动力的双电机电控布置方案使得驱动桥的质心偏振现象大为缓解，四挡AMT（EMT）自动变速系统极大拓宽了系统的高效区范围，双电机的布置提高系统动力输出的可靠性，并实现了模块化设计理念。电机、电控实现了集成化设计，不仅节约了整车空间，还取消了部分高压线束及其接头和控制器的固定支架等零件，降低了系统成本。目前看是市场上独树一帜的平行轴电驱桥的高挡方案，售价自然不菲，不过目前对于价格还不算很敏感的电动重卡市场来说，还是相当有市场的。

▲方盛车桥

▲智驱科技

方盛和智驱的平行轴电驱桥，由于吨位较大，都采取压缩空气制动，采用传统桥壳方案，减速器壳有整体式也有分体式，没有预留齿轮P挡驻车，但都在减速器部分采用了制动器式P挡驻车。

多级减速平行轴电驱桥

Axle Tech平行轴电驱桥

▲利纳马公司平行轴电驱桥

▲山东蓬翔汽车2挡AMT平行轴电驱桥

▲实车试验现场

产品特点：

1)  换挡平顺：经实测驱动桥自动换挡表现平顺，换挡时间0.6S左右；

2)  提高动力性：两挡变速箱的设置解决了单速比电驱桥无法平衡的,最高车速和最大爬坡度的动力性指标同步提高的矛盾性需求，使车辆有更好的行驶感受。

3)  节能降耗：同时也拓展了电机高效区的应用范围，节能降耗，根据实车测算，相比电机集中直驱方案，相同电耗下可提升约15%的续驶里程。

4)  成本低：两挡变速也降低了系统对电机峰值转矩的需求，这样可以减小电机体积，降低电机重量，降低电机成本。

5)  制动能量回馈效率高：该方案还全部使用了正反面全部精磨齿的圆柱齿轮传动，降低了高转速下的噪声和冲击，能够承受100%正反驱的制动反馈扭矩，提高了制动能量回收的机械效率。

有些电机公司跟桥厂合作，推出电驱桥产品，我知道的有：精进电动跟汉德车桥合作过平行轴电驱桥产品，苏州汇川、大地和、合普动力等跟建安车桥，东铭车桥等均有合作供应平行轴电驱桥产品。

▲汉德＆精进HDE220平行轴电驱桥

▲汇川＆建安车桥平行轴电驱桥

▲大地和＆建安车桥平行轴电驱桥

三、技术优化建议

1)要有大局观，做好技术顶层设计，实现平台化、模块化开发理念，要做到产品低成本、模块化、标准化，降低整车厂应用该产品的技术难度，这样才能更容易进行市场化推广和应用。

2)优化软件平台，开发更智能的软件策略，降低硬件投入；

3)利用扁线电机的鲁棒性、低速大扭矩的性能优势，降低系统能耗，提升功率密度；

4)继续集成化努力，力所能及的应用新材料、新技术，如碳化硅的小体积、高耐温特性，尽量将控制器集成到电驱桥上；

5)优化连接件结构，尝试铝合金挤压件和压铸件的轻量化方案，应用空心轴技术等降低系统重量；

6)多电机方案要注意差异化，以实现更广的高效区覆盖范围；

7)多挡化方案要注意换挡策略的持续优化，在保证换挡快速、平顺、无顿挫感的前提下，关注如何拓展电机的高效区范围，以实现更卓越的整车经济性表现。

四、总结

随着新能源商用车技术的不断发展，平行轴驱动桥方案呈现出百花齐放、百家争鸣的热闹场面，随着各家的产品力不断提升，性能逐步完善。此方案一定会成为应用最广的商用车纯电驱动系统布置方案。

声明：来源于驱动视界