商车邦-电动重卡两根电驱桥为啥不一样？驱动策略及趋势分析

【商车邦导读】为什么这款6×4车型的两根电驱桥不一样？有什么技术优势？对此，商车邦将从电动重卡电驱桥匹配方式、驱动策略、未来发展方向等维度进行详细解析。

近期，商车邦在走访市场当中遇到了一辆某品牌6×4电动重卡，采用底置电池，匹配两根电驱桥。但是仔细查看发现：这两根电驱桥不一样，2桥没有轮边减速器，3桥有轮边减速器。按照重卡产品设计惯例，两根电驱桥采用相同型号，有利于整车控制程序标定、维修保养、模块化、降低成本等。那么，为什么这款车型的两根电驱桥不一样？有什么技术优势？对此，商车邦将从电动重卡电驱桥匹配方式、驱动策略、未来发展方向等维度进行详细解析。

两根电驱桥不一样，3桥有轮端减速器，2桥没有

6×4电动重卡电驱桥匹配方式

商车邦根据对多款6×4电动重卡电驱桥进行研究，将两根电驱桥匹配方式分为以下三种：

1、两根电驱桥相同。从平台化、模块化的设计理念来讲，两根电驱桥完全一致有利于发挥规模效应，当同一型号的电驱桥产量提升到一定程度之后，就能有效控制生产品质、一致性、可靠性、耐久性、生产成本等，因此两根电驱桥相同是目前行业主流方案。

某品牌电动重卡，两根电驱桥相同

2、两根电驱桥车桥总成相同，电机数量不一样。对于外挂式电驱桥，在车桥总成相同的情况下，通过电机和变速箱总成的模块化，开发出单电机和双电机电驱桥，并且车桥的传动速比相同。某品牌电动重卡，2桥采用双电机电驱桥，3桥采用单电机电驱桥。如果3个电机都以相同功率、相同扭矩输出，则2桥的主减、半轴等零部件所承受的载荷是3轴的2倍。按照零部件可靠性和耐久性原理，则2桥的故障率比3桥会大幅增加。

某品牌电动重卡，2桥采用双电机，3桥采用单电机

3、两根电驱桥不相同。对于使用场景和工况相对复杂的车型，两根电驱桥需要发挥不同的功能，以达到最佳节能效果。例如：美国特斯拉SEMI电动重卡，2桥是加速桥，主要应对起步、加速、爬坡等大扭矩输出工况，电驱桥采用分布式驱动，中间没有差速器，每个电机驱动一个车轮。变速箱有动力离合装置，即需要驱动时连接，不需要驱动时则分离，此时电机处于非工作状态（转速为零），电驱桥相当于一个承载桥，可以减少能耗；3桥是高速巡航驱动桥，匹配1台电机和2个挡位，当车速在70—105km/h匀速行驶时，3桥的电机以高功率输出，以达到最佳能量转化效率。

美国特斯拉SEMI电动重卡的2桥，采用2个电机分布式驱动

美国特斯拉SEMI电动重卡的3桥，采用单电机2挡变速箱

两根电驱桥的驱动策略

商车邦根据对多款6×4电动重卡的电驱桥驱动策略进行研究，可以分为以下两种：

1、两根电驱桥驱动策略相同。电控给两根电驱桥的指令完全一致，两根电驱桥始终保持相同的输出功率和扭矩，以及相同的挡位、策略，即整车驱动是一样的。这种驱动策略标定非常简单，可以大幅降低研发时的标定费用和试验费用，但是缺点是在低速长距离行驶时能耗偏高，例如在拥堵的国道或省道，以平均40km/h的速度行驶，并且有大量的起步和刹车，6轴49吨半挂列车能达到2.5kWh/km左右，远高于80km/h匀速行驶的1.6kWh/km。

2、两根电驱桥驱动策略不相同。目前电动重卡使用的主流扁线电机能量转化效率在97%左右。这仅是在最佳输出功率、输出扭矩的情况下产生的，不代表所有工况。一旦电机运转偏离了最佳工况点，电机能量转化效率会相对降低，例如低转速大扭矩输出为88%—93%。提升电机能量转化效率的最佳方式是增加变速箱挡位，让电机始终处于最佳的工况点。但是电驱桥相对于中央驱动最大的弊端就是变速箱挡位偏少，目前中央驱动主流为6挡变速箱，重载型则配9挡变速箱。相比之下，外挂式电驱桥仅配2挡变速箱，集成式电驱桥仅配3挡变速箱。

为了进一步降低电耗，许多电动重卡企业就设计出两根电驱桥采用不同驱动策略。例如某品牌电动重卡采用两根单电机2挡电驱桥，电机峰值功率240kW，总最大功率为480kW（653马力）。可以形成以下多种驱动策略：

（1）双低挡，用于车辆在满载时的起步、急加速、爬坡；两个电机都以峰值功率输出，则最大可达到653马力，可以满足6轴49吨半挂列车爬15%的陡坡；

（2）1个低挡+1个高挡，用于车辆在满载时、在拥堵路况下频繁刹车、加速、50km/h以内低速行驶；

（3）双高挡，用于车辆在满载时80—90 km/h高速行驶，此时的能耗能降低到1.5 kWh/km；

（4）1个低挡+1个空挡，只有1根桥驱动，用于车辆在空载时的起步、加速、爬坡、低速行驶。另外1根桥挂空挡，以节约电耗；

（5）1个高挡+1个空挡，用于车辆在空载时的高速行驶。

根据以上策略，相对于中央驱动可降低电耗10%左右。

采用集成式电驱桥，2桥和3桥的电机和变速箱相同

未来发展趋势

电耗是电动重卡的核心竞争指标，各大企业为了进一步降低电耗，采用了“不同电驱桥+多种驱动策略”的方案。回到开头所遇见的那台电动重卡，商车邦仔细观察：两根电驱桥都采用集成式电驱桥（配3挡变速箱），中间部分完全相同，即采用相同的电机和变速箱；但是两端则采用不同的轮端。3桥匹配轮端减速器（速比为3左右），可以大幅增大电驱桥的输出扭矩，主要负责起步、加速、爬坡等工况，但是在高速行驶时电机转速偏高，会增大电耗，则在高速行驶时挂空挡，电机处于停机状态。在长下坡时，开启能量回收功能，3桥利用大传动速比来提供较大的制动力，有利于长下坡的行车安全；2桥主要负责车辆高速行驶，以达到最低电耗。这两根电驱桥理论上可以形成15种驱动方案，常用的驱动方案可控制在9种左右，能够应对各种复杂工况，并且达到更低的能耗。