从电机到高度集成 电机1-4代如何划分？

随着车辆的新能源化发展进程，组成车辆的零部件从过去的分散式向集中式演变。根据布局的不同，其实可以将布局方案大致的划分为两个阶段。

第一是以电机替代发动机为主的分散式布局；

第二是高度集成化的电驱桥作为动力总成。

文｜霍景春

图｜霍景春

目前，业内并没有严格意义上的产品划分，但是每个厂家也会按照自己的产品研发进度对其进行梳理。前几天，我们走访了法士特松正，它们的产品规划大致可以分为4个阶段，分别是：

1、单纯的电机

2、小型化的电机+减速机

3、电控与小型化的电机+减速机合为一体

4、电驱桥

他们的产品划代，也是中国商用车纯电产品动力总成的“发展史”。

汽车的电动化，最早的时候基本上都是以油改电的形式出现，乘用车是如此，商用车也是如此。其原理就是将过去产生动力的发动机用电机进行替代，过去的燃料箱用电池包作为替代。

法士特松正扁线电机，型号：375-2400

在这个阶段，车辆其余组件的变化微乎其微，从车辆的动力总成部分而言，只是将过去提供动力的发动机换成了电动机，对于变速箱、传动轴以及后桥等组件并没有进行更改。

所以在这个阶段，市面上大多数的纯电动车型动力总成的布局是电动机+变速箱+传动轴+后桥组成。对于纯电动零部件厂商而言，他们只需要为用户提供可靠的电动机即可。

这一阶段对于电动机的要求是：

1、转速和原来的发动机差异较小；

2、电动机的扭矩需要强悍一些；

电动机扁线特写

这个阶段的产品，可以让整车在不改变整体布局的情况之下实现纯电动化，但是也存在着几个问题：

1、电机的外观尺寸相对来说比较大；

2、高效率工作区相对来说比较窄；

3、电机的整体重量比较大；

4、需要用到更多的材料，比如硅钢片、绕组线材等。

如何让电机的高效率工作区间更宽一些，同时尺寸和重量进一步降低，从而留出更多的质量、空间布局其他的组件，从而提高车辆的续航能力，这是纯电动车型进一步考虑的问题，同时，也是零部件厂商需要考虑的问题。

法士特松正二合一产品，型号：368-1200

法士特松正的第二代电机产品采用了高速电机+减速机的方式。

将过去峰值转速3500转/分钟，峰值扭矩为2400牛米的电机更换为体积更小的峰值转速7000转/分钟，峰值扭矩为1200牛米的高速（相对上一代产品而言）电机。

同时，和电机集成的减速机对电机的转速降低一半，将峰值7000转/分钟的转速降低到峰值3500转/分钟。根据功率的计算公式P=Mn/9550计算，在电机功率不变的前提下，转速降低一半，其扭矩也将提升一倍，既经过减速后的输出峰值扭矩为2400牛米。

通过这样的改变，我们可以发现相对于过去电机解决方案而言，这一代的产品变得更小、重量变得更轻、集成度更高，但是输出的功率相比，和第一代产品没有任何差异。

而从整体的结构等分析来看：

1、由于转速相对第一代产品相对高一些，所以电机功率密度高，体积远小于功率普通的电机，可以有效的节约材料，降低成本；

2、高速电机转动的惯量相对来说比较小，动态的响应会更快一些；

3、外壳端口实现了原变速箱外壳的完美匹配，集成度更高。

好了，到这里为止，电机完成了小型化和集成化，可以更加适应整车的装配。然而三电系统的布局依然是传统的形式，它们之间的连接需要通过粗壮的电缆。

法士特松正高集成三合一产品

AMT的2.0版本，也就是现在常用的形式一般为集成式，比如法士特的易行产品亦是如此。它将换档模块、TCU等组件集成到了变速箱的壳体上，没有了外漏的管线和组件，一方面可以降低整车布局设计的难点，另一方面也可以保证产品的可靠性。

法士特松正的第三代产品设计也是这种思路，它将电机、减速机、电控系统合三为一，实现了高度的集成化。

一方面，高度集成化之后整体的体积变小，方便整车的布局，同时也可以留出更多的空间来布局电池；

其次，控制器与电机进行集成布局之后，最大化的缩短了其线缆连接的距离，省成本的同时，还可以提高产品的可靠性；

最后，用于给电机、电控冷却的循环管路也可以实现最小路径和最合理的布局方式。

1-3代的产品产品，传统意义上的动力总成部分的组件，比如变速箱、传动轴、车桥依然在油改电的车型上面依然存在，只是将发动机更换成了电动机。

如果过去的产品都是在基于油改电的基础上进行适应配套的话，那么到了第四代产品，就是完全按照纯电的开发角度来对整车进行设计和开发。

法士特FS2EA480电驱桥总成

过去的机（发动机）、箱（变速箱）、桥（后桥），完全由电驱桥进行更替，省去了动力总成部分对于底盘空间的侵占，留出更多的空间来布局动力电池，从而提高车辆的整车续航里程。

从结构来看，电驱桥集成了电机、减速机、变速箱以及车桥，这样的布局有什么好处呢？

1、高度集成，占用空间小，方便纯电动车型进行电池的布局；

2、结构更加简单，省去了复杂的传动系统，传动效率得到进一步的提升，更加节能环保；

3、电驱桥与传统的后桥相比，可调节的速比范围更大，能实现较高的能量回馈，符合未来新能源车辆的发展。

另外，重卡上的电驱桥还可以实现双电机驱动以及无动力中断，进一步提高车辆驱动力的同时，在一些重载的应用场景，还能够通过无动力中断的换档模式让车辆始终保持动力输出，提高车辆的使用效率。

通过上面的内容我们可以看出，新能源商用车常见的电驱动系统主要可以分为两种类型，分别是：

中央驱动布置形式：

中央驱动布置形式与传统汽车动力总成类似，以驱动电机+变速箱集成替代传统发动机和变速箱。

集成式电驱动桥：

可以将传统的驱动桥和电机、变速器集成在一起，占用的空间更小、自重更低，并且可以有效提升传动效率、增加车辆的续航里程。

对于车辆的驱动系统的新能源话，您还知道有哪种布局形式？不妨分享出来，我们共同探讨。