雙電機(jī)分軸驅(qū)動插電混動車或成主流新能源車

當(dāng)1997年第一代普銳斯正式投產(chǎn)的時候，恐怕連豐田汽車自己也沒有想到，由它率先實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)化的混合動力技術(shù)在十余年后的今天會發(fā)展成為一個龐大的新能源車市場。而以混合動力技術(shù)為基礎(chǔ)所衍生而來的插電式混合動力技術(shù)已然成為了銜接純電驅(qū)動電動汽車和傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車的重要一環(huán)。

一直以來，業(yè)界有觀點(diǎn)認(rèn)為，插電式混合動力技術(shù)作為傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車和純電驅(qū)動汽車之間的銜接起到的是一個過渡品的作用，通過插電式混合動力車型的過渡來改變百余年來人類汽車社會所形成的固有的運(yùn)作模式。既然是過渡產(chǎn)品，插電式混合動力車型必然在純電動車型到來時自然消亡，而這個時間并不會存在太長。

對于這個觀點(diǎn)，筆者持保留意見。在筆者看來，純電驅(qū)動的電動汽車，無論是燃料電池也好還是純電池驅(qū)動也罷，實(shí)現(xiàn)普及都需要一個長久和全面的基礎(chǔ)設(shè)施普及過程。同時這兩類產(chǎn)品的相關(guān)運(yùn)作模式還有待于市場的檢驗(yàn)，而這個過程回是一個非常長久的過程。那么，作為伴隨著新能源時代的到來而出現(xiàn)的重要產(chǎn)品，插電式混合動力車型絕對不僅僅是過渡的作用，而是作為內(nèi)燃機(jī)動力發(fā)展之后的一個新時代車型出現(xiàn)，插電式混合動力車型也將作為一個大類型的新能源車產(chǎn)品長期存在于汽車市場當(dāng)中。所以，插電式混合動力汽車的產(chǎn)業(yè)化也必然是我國汽車產(chǎn)業(yè)下一步發(fā)展的重中之重。

正如前文所述，插電式混合動力技術(shù)從本質(zhì)上來講是基于混合動力技術(shù)發(fā)展而來的，換句話說，插電式混合動力系統(tǒng)的基本架構(gòu)就是混合動力系統(tǒng)的基本架構(gòu)。那么，從電動機(jī)在系統(tǒng)中的輸出比例來看我們可以大致把混合動力技術(shù)分為弱混合動力系統(tǒng)構(gòu)型和強(qiáng)混合動力系統(tǒng)構(gòu)型兩種模式，而插電式混合動力系統(tǒng)就是強(qiáng)混合動力系統(tǒng)構(gòu)型的代表。以目前國際上主流的強(qiáng)混合動力系統(tǒng)構(gòu)型來看，又可分為單電機(jī)系統(tǒng)和雙電機(jī)系統(tǒng)。單電機(jī)系統(tǒng)在乘用車領(lǐng)域一般采用雙離合器并聯(lián)式的結(jié)構(gòu)，根據(jù)驅(qū)動形式的不同又分為前驅(qū)車型和后驅(qū)/四驅(qū)車型。而雙電機(jī)系統(tǒng)則根據(jù)不同的構(gòu)型分為雙電機(jī)混聯(lián)動力分流系統(tǒng)、雙電機(jī)分軸驅(qū)動系統(tǒng)以及雙電機(jī)電驅(qū)動變速箱系統(tǒng)。其中，雙電機(jī)混聯(lián)動力分流系統(tǒng)的代表車型為豐田普銳斯，而雙電機(jī)分軸驅(qū)動系統(tǒng)的代表車型則是寶馬2系插電混動版。在筆者看來，在這幾種混合動力的構(gòu)型里，雙電機(jī)分軸驅(qū)動系統(tǒng)是最具發(fā)展前景并且最受汽車企業(yè)歡迎的一大構(gòu)型。原因主要有以下幾點(diǎn)。

第一， 雙電機(jī)分軸驅(qū)動系統(tǒng)能夠簡化插電式混合動力系統(tǒng)的復(fù)雜程度。

顧名思義，雙電機(jī)分軸驅(qū)動系統(tǒng)是將兩臺電動機(jī)分別放置在車輛的前橋以及后橋上。那么相比于雙電機(jī)混聯(lián)動力分流系統(tǒng)，雙電機(jī)分軸驅(qū)動系統(tǒng)就簡化了在單一車橋上進(jìn)行的動力分流工作。比如說，在雙電機(jī)混聯(lián)分流系統(tǒng)中，要實(shí)現(xiàn)增強(qiáng)型發(fā)電機(jī)、內(nèi)燃機(jī)以及電動機(jī)在同一車橋上的動力輸出，就必須要加入行星齒輪作為動力分流裝置，結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜。除了系統(tǒng)整體較為復(fù)雜之外，電動機(jī)和發(fā)動機(jī)的共處一室也不可避免的造成了機(jī)艙空間布置的緊張。造成在同一款車型上同時推出插電式混合動力系統(tǒng)和傳統(tǒng)動力車型的困難。

而雙電機(jī)分軸驅(qū)動系統(tǒng)則不存在這樣的問題，從結(jié)構(gòu)上來講，位于后橋的電動機(jī)與傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)本身不存在機(jī)械結(jié)構(gòu)的硬連接。所以不需要通過行星齒輪的方式實(shí)現(xiàn)動力間的傳輸和切換。另外，內(nèi)燃機(jī)和電動機(jī)分別為前后橋提供動力的方式避免了兩套動力系統(tǒng)對同一驅(qū)動橋的動力耦合，極大的弱化了插電式混合動力系統(tǒng)的復(fù)雜程度。在空間布置方面，雙電機(jī)分軸驅(qū)動系統(tǒng)對于機(jī)艙內(nèi)部的空間需求較低，所謂的雙電機(jī)，除了后橋驅(qū)動電機(jī)之外，與傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)匹配的電機(jī)多為增強(qiáng)型起動機(jī)系統(tǒng)，對于機(jī)艙空間的侵占較小。所以傳統(tǒng)車型的機(jī)艙布置就可以滿足插電式混合動力系統(tǒng)的要求，不需要對縱梁等機(jī)艙結(jié)構(gòu)件進(jìn)行大幅度的修改。這也就意味著，雙電機(jī)分軸驅(qū)動系統(tǒng)的運(yùn)用可以更為輕松的實(shí)現(xiàn)同一款車型中插電式混合動力系統(tǒng)和傳統(tǒng)動力的同時存在。

第二， 雙電機(jī)分軸驅(qū)動系統(tǒng)能夠提升車輛的行駛性能。

雙電機(jī)分軸驅(qū)動的架構(gòu)最大的特點(diǎn)就在于實(shí)現(xiàn)了后橋的輔助驅(qū)動能力，繼而實(shí)現(xiàn)了全時四驅(qū)的驅(qū)動形式。全時四驅(qū)的優(yōu)勢想必大家也都有所了解，簡單點(diǎn)說，全時四驅(qū)系統(tǒng)的加入第一能夠改善車輛的循跡性，強(qiáng)化車輛的過彎性能。第二，全時四驅(qū)系統(tǒng)能夠改善車輛在低附著力路面情況下的車輛行駛穩(wěn)定性，強(qiáng)化車輛的安全性。第三，全時四驅(qū)系統(tǒng)能夠改善車輛的通過性，增強(qiáng)車輛的越野能力。第四，全時四驅(qū)系統(tǒng)能夠改善車輛在極限路況下的動力響應(yīng)，提升車輛的動力性能。

在雙電機(jī)分軸驅(qū)動的架構(gòu)中，后橋上的驅(qū)動電機(jī)以及與之匹配的減速器自身的重量對于平衡車輛的前后質(zhì)心分配能夠有所助益，再加上位于車輛后方的電池組，采用雙電機(jī)分軸驅(qū)動的插電式混合動力車輛可以擁有更加接近于50:50的前后配重比，繼而提升車輛的操控穩(wěn)定性表現(xiàn)。

由于插電式混合動力系統(tǒng)獨(dú)特的動力輸出方式，采用雙電機(jī)分軸式架構(gòu)的插電式混合動力車輛在理論上可以實(shí)現(xiàn)三種不同的驅(qū)動形式，即前置前驅(qū)、前置后驅(qū)、全時四驅(qū)。三種不同的驅(qū)動形式所帶來的操控體驗(yàn)的變化絕對是其他車型所無法比擬的。而電動機(jī)的恒功率和恒扭矩輸出特性將帶來傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)無法比擬的加速響應(yīng)。

第三， 雙電機(jī)分軸驅(qū)動系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的四驅(qū)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)大為簡化，同時強(qiáng)化四驅(qū)性能。

對于傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)動力的車型而言，要實(shí)現(xiàn)四驅(qū)系統(tǒng)的架構(gòu)就必須先解決以下幾個方面的問題，首先是車身平臺必須是滿足傳動軸通過的四驅(qū)車型平臺;其次，變速箱必須帶分動器或取力器的結(jié)構(gòu);第三，需要由滿足半軸和后減速器放置的后橋結(jié)構(gòu)需要。第四，要實(shí)現(xiàn)全時四驅(qū)還需要專門的中央差速器。而這四個方面的條件直接限制了在普通的車型平臺上開發(fā)四驅(qū)系統(tǒng)的可能性。

對于雙電機(jī)分軸驅(qū)動系統(tǒng)的插電式混合動力顯然就不存在這樣的問題，首先，前后橋的連接為軟連接，沒有傳動軸，所以車身平臺不需要為傳動軸的通過流出避讓的空間。其次，與內(nèi)燃機(jī)匹配的變速箱不與后橋產(chǎn)生連接，所以就不需要分動裝置或取力裝置。第三，電動機(jī)與內(nèi)燃機(jī)不產(chǎn)生機(jī)械連接，所以前后橋的差速可以通過對電動機(jī)轉(zhuǎn)速的控制來實(shí)現(xiàn)，繼而實(shí)現(xiàn)了無中央差速器式的全時四驅(qū)。所以，雙電機(jī)分軸驅(qū)動的插電式混合動力系統(tǒng)可以輕松的在轎車平臺上實(shí)現(xiàn)全時四驅(qū)的架構(gòu)，于是這也不難理解為什么寶馬2系的插電式混合動力版車型均采用這一配置。[!--empirenews.page--]

從性能上來看，雙電機(jī)分軸驅(qū)動系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的電動全時四驅(qū)相比于傳統(tǒng)的全時四驅(qū)架構(gòu)還有以下優(yōu)勢，第一，電動機(jī)與內(nèi)燃機(jī)的分軸驅(qū)動保證了前后橋都能夠提供足夠的動力，不存在傳統(tǒng)全時四驅(qū)架構(gòu)中的扭矩分配問題。第二，電動機(jī)驅(qū)動的后橋可以提升車輛的脫困性能。第三，由于沒有傳動軸和分動箱的動力傳遞，所以雙電機(jī)分軸驅(qū)動可以降低動力傳遞過程中的動力損失。

所以，無論從哪個方面來看，雙電機(jī)分軸驅(qū)動的插電式混合動力都是優(yōu)勢明顯，一來降低研發(fā)和布置的難度，第二提升車輛的性能。對于任何一家汽車企業(yè)而言，開發(fā)雙電機(jī)分軸驅(qū)動的插電式混合動力系統(tǒng)都是一筆不會虧本的買賣，何樂而不為?？梢灶A(yù)見的是，在未來新能源車的市場上，將會有越來越多的車型采用雙電機(jī)分軸驅(qū)動的結(jié)構(gòu)形式。