聊聊电动汽车新方向：从集中式到分布式驱动的蜕变

啃蝌知道

分布式电驱动技术在电动车行业逐渐崭露头角，特别是在势Z9系列和诸多高端车型中应用，为车辆提供了独特的操控和安全性。虽然目前成本较高，但随着行业的发展，预计将广泛普及，成为未来电动汽车的重要动力解决方案。从新的数据可以看出，模拟转换器市场影响力越来也大，产品占有率也相对的增多，未来很有潜力。深圳市亿信源电子有限公司成立于2013年,是一家大型专业电子元器件分销商,产品种类齐全。https://www.yxyic.cn/productdetail/SP3232ECA-L-TR

8月20日，在仰望U8和U9之后，比亚迪的四电机易四方技术平台首次亮相势Z9系列。易方依靠电机配置，可以现其他车系法现的性能模式，如极高角度后轮转向、小转弯半径、“圆规调头”等。
类似于易四方和易方的技术，是分布式驱动的一种形式。近年来，分布式驱动受到电动汽车制造商的关注。一些制造商的分布式驱动技术已经现了大规模生产和上车，许多制造商及其T1已经展示了相关的电动驱动系统，或者处于预研阶段。业内普遍认为，分布式驱动是未来电动汽车的重要驱动解决方案之一。
分布式电驱动，提高驱动效率的途径之一
一般乘用电动车配备一两个电机，选择集中式电动驱动方案，将单个电机放置在前轴或后轮上，或者将一个电机放置在前后轴上。电机通过传动装置(由减速器、分动箱、转轴等组成的驱动器)将动力传递到两侧的主动轮上。
集中式电动驱动方案，顾思义，其中一个点就是集成度高。整车只需要一台大功率电机就可以为整车增加动力。同时，电机、BAV70TT1G逆变器、减速器等部件集成在紧凑型模块中，可以为驾驶舱提供更大的空间。
此外，与传统燃油车相比，集中式电动驱动在传动设备设计上基本通用，技术成熟度高，可以降低整体开发难度，具有一定的成本势。但显然，虽然单个电机的效率很高，但通过旋转轴等传动装置将动力导出到两侧的主动轮，动力传动途径较长。与分布式电动驱动相比，机械传动消耗会更高，动力响应的灵活性相对较低。
分布式电驱动可以理解，通过将电机数量增加到到四个，电机布局更接近主动轮，甚至直接安装在主动轮内部。因此，分布式电驱动的两个关键技术路线包括:与集中式电驱动相比，电机位置更接近主动轮的轮边电机，永磁电机直接安装在主动轮的侧面，根据半轴或减速器与驱动轮连接；另一种是选择轮毂电机，永磁电机直接从主动轮内部驱动或通过内置减速器驱动轮。
不言而喻，分布式电驱动可以使电机单独控制每个主动轮。例如，在四个电机的分布式电驱动系统中，每个主动轮都由单独的电机控制，这意味着更容易控制整个车辆的扭矩矢量，并且可以时调整每个车轮的扭矩分配，从而大大提高车辆的可操作性和安全性。
同时，这个特性也能给车辆带来一些前所未有的功能。四个主动轮完全依靠电子控制系统来调节四个电机的转速和转换，甚至可以在不同方向旋转，需机械分动箱。比如仰望U8，奔驰EQG、极氪001FR等就采用了四电机的分布式电驱，现两侧驱动轮反向转动现360°原地掉头。
势Z9系列采用个电机的分布式电驱动，即前轮胎由单个电机驱动，后轮胎由两个电机驱动，“圆规调头”是根据两侧后轮胎的反向旋转完成的。
就传动效率而言，分布式电驱由于与集中式电驱相比，减少了部分机械传动损失，驱动效率较高。
分布式电驱的技术难点
与集中电动驱动相比，分布式电动驱动技术也存在一些问题。比如汽车转弯时，由于车辆总宽度不同，左右两侧的角度速度也不同。为了稳定行驶，左右车轮在转弯时必然会有转速差，外轮转速，内轮转速慢。传统的双轴驱动车辆可以通过汽车转弯时的分动箱吸收上下轮的转速差，使车辆更加持久可控。
这里的难点通常是电子差速以及如何通过传感器保证四轮速度的一致性。由于车辆在路面上行驶复杂，控制系统和技术路线极其多样复杂。在四个电机系统中，可以通过两种方式完成四轮差速操作。一是以车辆左前轮速度作为校准速度，调整其他个车轮速度，四个车轮转动到中心同视角，从而现差速；二是基于前轴的整体转换，设计了四轮差速控制系统，控制器通过调整四轮轮轮毂电机的转速来现差速。独特的是，当电动汽车的中心轴转动时，
另一方面，如何保证直线高速行驶时四个轮速的一致性，以及感应器、电机控制等极高的精度和极低的响应延迟。
目前已推出一些分布式电驱方案
其款电机发生的比较早，相关方案也比较成熟。比较早是指奥迪推出的ATA250。官方称之为电气解耦分布式轮边电机驱动，两个轮边电机水平对置。两个电机分别控制两侧的驱动半轴。同时，减速器及其单独的逆变器和控制器配备在两侧。ATA250被应用到奥迪E-S车型后轴上，两个400V电机共提供276W的功率。
从目前的解决方案来看，在个电机及其四个电机的分布式电驱动中，几乎所有后轮电机都采用双轴结构，即电机背对背水平对置。这是因为后轮有很大的横向空间，可以充分容纳水平对置的双电机，同时可以尽可能减少对驾驶舱空间的影响。
但在前轴上，由于需要容下转向机构，前轮转向机构必须在前轴上预留一定的横向空间。因此，如果横向空间不足，需要平行安排两台电机，也称为平行轴双电机驱动。
举例来说，选择四个电机的极氪001FR，在前轴上采用一套双电机平行轴分布式电驱动，将两个155W的电机转子平行布局集成到电驱模块中，完成前轴导出达到310W。
但是前轴上也有双同轴结构的双电机布局，比如仰望U8。仰望U8的前轴驱动系统采用双同轴水平布局，但减速器的结构从两侧延伸到中间，两组减速器并排紧固。虽然这种布局减少了电驱动的整体水平长度，但大大增加了垂直高度，因此只能应用于各种SUV。
现在在性能型电动汽车上，已经有很多车型配备了电机的分布式电驱动，包括保时捷TTGT、奥迪E-TS、特斯拉MSP、势Z9系列，LAS等；四个电动机也有仰望U8U9、极氪001FR、猛士917、RN、RR1系列，悍马EV等。
分布式电动驱动也有很多车企和T1。比如奇瑞和长安在今年的北京车展上展示了分布式电动驱动系统。此外，华为、汇川、绿色传输、精进、马瑞利、舍弗勒等T1也展示了分布式电动驱动产品或技术。
总结：
分布式电动驱动作为未来电动汽车发展的趋势之一，目前仍然成本较高，只能在一些高端车型上量产。然而，我们也看到越来越多的制造商展示相关的产品和技术。随着集成成本的降低和控制系统的发展，我们相信在电动汽车行业的速发展时期，分布式电动驱动很就会现技术的普遍性，并将其分发给更多的车型。