发布时间:2016-11-29 来源:中国汽车报
“为提高动力传输效率,将发动机放到轮子上是最理想的境界。”世界汽车工程师联合会轮值主席赵福全说出了所有汽车工程师的梦想。
但是,传统燃油汽车是无法做到把发动机直接放到轮子上的。由于发动机体积大,只能采用动力传输中介,包括变速器、传动轴以及减速器等,动力传动系统越复杂,效率越低。
当前,进入新能源汽车时代,电动汽车给工程师们实现梦想提供了可能。从中央电机驱动,到轮边电机分布驱动,再到将电机与车轮融为一体,完成终极解决方案。将电机融入车轮里,就是轮毂电机。近年来,国内外工程师都在为这一理想解决方案而努力研发着、实验着。
在轮毂电机研发方面,具有冒险精神的荷兰人走在了前列。荷兰e-Traction Europe B.V公司研发轮毂电机已有10多年,在8个国家11座城市均有样车试运行,最长运行时间已达8年。
2016年,天津天海同步集团有限公司(简称“天津天海同步集团”)斥资5亿元收购了荷兰e-Traction公司100%股权,并在湖北荆门建立湖北泰特机电有限公司(简称“泰特机电”),计划2017年投产轮毂电机。11月21日,泰特机电在北京钓鱼台召开发布会,宣布未来四年将实现20亿元销售额的“小目标”,力求开启轮毂电机产业化时代。
■ 这项颠覆性技术有多难
“研发电机的工程师有两项最想攻克的技术,其中之一就是轮毂电机。”精进电动科技(北京)有限公司首席技术官蔡蔚的话,体现了轮毂电机的重要性。
然而,轮毂电机作为一项颠覆性技术,其难度超乎想象。
“轮毂电机技术的挑战很大,首先是轮子的空间有限,车轮输出动力的同时,还要具有极强的灵活性,比如转向、回正等,如果车轮的重量增加,将带来一系列操作难题。其次,电机本身的发热、涉水等问题都需要解决。”赵福全解释了多年来轮毂电机技术突破缓慢的缘由。
国家乘用车自动变速器工程技术研发中心常务副主任、北京航空航天大学教授徐向阳认为,轮毂电机有非常难解决的技术问题。第一,从整车控制角度来讲,直线行驶时两边电机转速相同,转弯时则要求一侧转速高,一侧转速低,实现电子差速难度很大;第二,轮毂电机要集中到非常小的空间里,需要高功率密度的电机,但我国能生产高密度电机的企业几乎没有;第三,行驶中带来的振动,对电机的电磁性能是有影响的;还有一体化的执行机构如何设计,密封性能如何保障等问题。
“很多研发轮毂电机的工程师畏难而退,e-Traction却坚持研发十余年,已经积累了200多项专利。如果你们实地体验过e-Traction轮毂电机的运行情况,就不会对技术有所担心。”天津天海同步集团董事长吕超告诉记者。
徐向阳也表示:“看到配装e-Traction轮毂电机的汽车在欧洲十多座城市运营得不错,我认为,他们应该已经解决了很多关键的技术难题。”
因此,“泰特机电收购e-Traction是中国企业掌握核心零部件高端技术的成功案例。”中国欧洲经济技术合作协会副会长、自主汽车协会会长李庆文评价说。
■ 公交车是突破口
由于轮毂电机对空间尺寸等的要求较高,相比轿车而言,客车车轮较大的空间给轮毂电机技术突破提供了更多可能。“公交车的转速比较低,车轮空间比较大,更方便轮毂电机的布置,散热、涉水等问题也容易解决。”赵福全如此表示。
“轮毂电机是公交车以后的重点发展方向。”全国清洁汽车行动协调领导小组办公室专家组组长、清华大学教授王秉刚指出,公交车电动化需要布置更加理想化。现在内燃机公交车和中央电机的电动公交车地板都比较高,如果采用轮毂电机的话,会实现低地板,可以极大地方便乘客上下车。
e-Traction公司把轮毂电机的研发方向锁定在客车上,目前在欧洲的试运行主要集中于公交车领域。
“12米的轮毂电机大巴每公里耗电0.9度,我们以前搞过测试,采用中央电机的12米大巴每公里耗能要1.3度,提高了30%,我听到这个数据眼前一亮。”美中汽车交流协会主席汪大总深度参与了e-Traction收购案,他对轮毂电机技术非常看好。
泰特机电将e-Traction轮毂电机国产化后,率先应用方向也是客车。据泰特机电总经理赵光中介绍:“目前厦门金龙、苏州金龙已经基本确定试装e-Traction轮毂电机,宇通等客车企业也有意向。”
■ 什么商业模式才成功
如果轮毂电机的技术难题都解决了,那么下一步就将步入产业化阶段,解决量产的难题。这在世界上还没有成功先例。
美国轮毂电机公司“Protean Electric”曾在2012年宣布获得8400万美元融资,将在中国江苏溧阳建立工厂,投产轮毂电机。然而几年过去了,并没有实现量产,当年的规划成了空谈。
“对比美国公司,中国公司的商业模式更有优势。”吕超在接受记者采访时说,首先,收购完成后,e-Traction将成为中国公司,在成本控制方面优势明显,国产化后,轮毂电机的成本将降低70%;其次,泰特机电对管理层实行股权激励,能够充分调动员工积极性和创新意识。
李庆文认为:“泰特机电的商业模式可操作性强,第一是不烧钱,成本控制得好;第二是战略重心放在中国,主要开拓中国市场。”
按照泰特机电的规划,未来将通过三大机构开展业务,首先是荷兰的e-Traction将作为泰特机电的全球研发中心,负责基础业务的研发;其次是位于上海安亭的应用研发中心,负责本土化应用研发及市场营销推广;第三是湖北荆门的工厂,将于2017年年底实现量产。
“泰特机电的发展目标,是4年实现20亿元销售额,最少实现2亿元以上的利润,4年以后要冲刺创业板或者中小板上市。”吕超在发布会上描绘了未来蓝图。
当前,国内亚太机电、万安科技等公司也在投资轮毂电机项目,其中亚太机电与斯洛文尼亚Elaphe公司合资的轮毂电机公司正在杭州建厂。在众多企业的努力下,轮毂电机产业化时代或许真的来了。