EVH日报|舍弗勒高性能平台同轴电桥技术解决方案

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首先给大家介绍一下，其实在舍弗勒的眼中，电气化的进程在今天来看已经是势不可当了，刚刚王博士介绍都已经开始飞机的电气化等等，这个都已经非常不容易的事情，但是其实在很早之前，我们是一直十年前舍弗勒就介入了电驱动的领域，我们那个时候一直非常坚信电气化是带来这四个比较好的优点。

事实上正是这样的优点，今天我们来看中国已经40%的电动车的市场占有率了，在我们舍弗勒的展望过程中，我们在2025年、2030年陆续电气化纯电的比例会从21%-60%。因为确实中国这几年因为燃油的国家安全问题，大力推广新能源所以加快了新能源的发展。我们很看好这个趋势，而且我们预计在2035年的时候，全球甚至每买3辆车，其中一辆一定是电动车。

基于这样的展望，舍弗勒在十年前就开始布局这一块，到今天我可以很自豪地说从上到下形成了非常独特的风格。依托于舍弗勒传统的器械制造能力，包括我们现在的电气的加工能力，也就是说我们从上到下，也就是说从零部件到子系统、总成，甚至到我们的整车平台，可以更好的构建全体系的产品，换句话说我们会有一个非常多选择的一种供货方式。

如果我们的客户需要我们的动力总成可以提供动力总成，但是需要我们的变速箱、电机零部件也可以同样提高，甚至包括我们的生产设备我们也可以提供。

在这样的基础上，大家可以看到正是依托这样的模块，在电驱动桥领域，我们可以提供我们的减速器，提供电气的定子转子，提供控制器的一些电控集成，甚至很核心的包括一些断开筑车等零部件。

按照客户的需求我们可以定制二合一和三合一甚至多合一的系统，所以的一切就是我们舍弗勒非常有特点的模式，我们也能够借这样的模式更好的理解整个电驱动动力总成对电桥系统、零部件一些更好的要求。

简单介绍一下我们其实在舍弗勒是一个快75年、76年的企业了，如果加上我们收购的FAG我们已经超过百年。我们的总部在德国一个小镇黑措根奥拉赫，也是我们电驱动桥的总部。我们在全球电驱动桥领域也有很多布局，我们包括在东欧的基苏斯有我们的电桥生产线，以及包括匈牙利的松博特有电机生产线。最重要的在中国市场在长沙安亭建立了研发中心，包括太仓有生产工厂，可以给大家提供所有的电驱动产品。

介绍一下我们舍弗勒现有的同轴电桥产品，舍弗勒做同轴电桥是有非常长的历史了，从2018年起舍弗勒应该是业内唯一一个开始介入同轴电桥产品领域。当时有同轴电驱动的减速箱，大家可以看到左边给奥迪、保时捷提供的产品为契机，我们进一步集成电机给领克以及沃尔沃品牌提供的二合一产品，到今天我们陆续收获了几个定单，我们在持续完成量产交付的，包括北美的2005年投产的客户，另外一个双电桥产品，就是两个同轴电桥集成在一块的产品给我们的高端客户，他会在2006年陆续投产。

这些产品不约而同取决于最高具有特点的行星牌同轴减速箱为技术依托的，可以看到舍弗勒一做减速箱我们也不想做普通的，我们要做特别有特点的。左边的构型依托于三连齿的行星轮系统，大家可以看到这个行星轮系统非常小巧，所以当时能够布在奥迪，因为当时的奥迪是有油改电的，所以它对空间有极度的要求。

另外一款就是在保时捷上，这个没有特点的，我们用了两级的行星牌加上了轻量化的差速器实现了同轴构型，所以整个系统非常轻、非常巧。

所以在2018年的时候大家构想，那个时候电池还贵得一塌糊涂，所以大家对重量是极致的要求，这就是为什么这两个高端品牌选用我们的主要原因。

大家可以对比一下，两款同轴电桥的减速箱有什么特点，这里可以很好的体现了一个尺寸上的变化，最左边的是我们现在传统的三轴的大时速比左右左右的减速向趋势，中间那个是带了油冷的主动润滑的减速箱，可以把体积进一步的缩小，这样两种都是对标3605，可以看到我们双行星排的同轴减速箱，他的外径只有小小的275，非常直观。直径略微大一点176，是因为保时捷需要更好的离地间隙，他的外径要求极致的小。

另外一款是在奥迪上的，这个车因为很有意思，他是整个汽车上首创的扭矩峰配系统就是三电机电控系统，所以他要求轴线长度非常短。所以这块是有150毫米，他用了三连的行星排，看起来就像一块小蛋糕，非常小。

这里还有一些具体的数据大家可以看到，奥迪当时把这款箱子前桥布了一个平衡轴，可以做一个平衡布置，其实也是用的三连齿。后桥就是用的同轴，他的整个重量只有15公斤，所以对比我们传统的现在27公斤、30公斤左右的三轴的减速箱同比的数比只有一半的总量，我相信汽车行业对于轻量化的追求仍然是无止境的，所以这是我们从2018年到今天还没有人超越的优势。

对比下来当时跟保时捷一些老的车型对比，我们到今天为止还是有250牛米每公斤的扭矩密度。整个构型非常简单，就是大的壳体，就是一个行星排加上一个轻量化差速器。

这样的产品因为回转面积非常小，另外因为我们没有六对轴承，实际上只有三个滚针加上ACBB轴承，所以整个的效率非常非常高。大家可以看到我们这里显示的效率98.5%，实测的能接近98%，因为最高效率点达到99.1%。

我可以说，所有的三轴的平衡轴同样的没有办法达到这个高度，即便加上主动润滑、加上干湿油底壳也要差0.4-0.5个点。左边有一个润滑可以很好的展现里面的油量非常小，所以我们尽可能减少了所有的焦油损失。

在这个基础依靠惯性我们陆陆续续依托于减速箱开发了我们的核心产品，就是把电器集成上去。当时这款产品主要是为插电混动，插电因为是油改电的车，所以后桥的空间有局限。即便今天不大改底盘，在传统的油车想实现4驱插混的4驱的应用是最经济的做法，对空间会有要求。

其次，大家可以看到我们反电动司做到620伏，受限于当时的电控技术，但其实也是一个非常高的要求，借助于这样一款产品我们替换了原来的假同轴。同样的三轴平行轴系统用的对齿的结果，但是使用U型布局。在这种替换的过程中我们实现了更高的加速性能以及更好的油耗。

这样的一款产品我们其实已经在中国泰山投产，大家有兴趣可以去参观，欢迎大家。在这个基础上基于保时捷的结构我们实现了三合一的系统，这个三合一有一个小小的特别，它使用了断开功能。它的断开加在第一集的实圈，所以实现了断开，在这样断开下我们跟我们的合作伙伴一起合作，提供了所有的解耦机构，解耦的控制器被集成在控制器里面，所有的电机、电磁装备是自己提供。

给大家看一下我们自己电机的定子和转子，目前我们也是在泰山有投产，在欧洲我们也有相应的生产基地。220的永磁同步，实际上借助这样的机构包括大家知道的并购，收购了一个绕线设备的设备供应商，我们其实实现了所有的电机的全产业的垂直整合能力，包括从芯片开始包括后续的磁电片等等，我们可以提供给客户所有的解决方案。所以我们并不是只提供永磁同步电机，包括异部电机和轴流电机。

实际上重点是我们在开发同州过了差不多5年，从我们第一款减速箱开始在思考，下一步我们的同轴电桥走向何方？在思考这个过程中我们也在回顾到底电驱动系统需要什么？我们其实从2012年一直探讨这个，我们发现其实整个电驱动系统仍然追求轻量化，需要更加轻量化、更加好特别像我们舍弗勒具有的同轴的电桥减速箱技术，我们一直是它的推广者。

另外大家也在大谈特谈800伏，我们认为800伏的电控以及高压技术的革命浪潮无可阻挡，我们一定畅想在800伏情况下有什么样的技术先进性以及有哪些问题可以解决。

电机的发展大家都在追求高速、高效率，我可以毫不避讳说舍弗勒很早推出了16000转到18000转，到今天我们在向更高转速努力，行业趋势也是我们一起带动的，最后是高度集成。从2012年开始我们舍弗勒是最早的双电驱包括扭矩失重的推广者，今天如果结合这几个点一起来看，下一代的产品我们呼之欲出。

最后，我想说一下扭矩矢量分配最好的优势。我们为什么一直要推扭矩矢量分配？我还有后能转向，这个也是舍弗勒的产品。事实上我们发现这是很好的例子，130公里我们高速变道，这里对比了没有扭矩矢量分配在后轮转向以及有扭矩矢量分配的情况三种情况。

实际上可以看到在有扭矩矢量分配的情况下有那条红曲线，他实际上把速度减少70%，换言之只要轻打方向盘就可以在高速上非常方便的变道，不需要打很大的方向盘。事实上他接近有一半以上的主动后轮转向的功能。换句话说在有了兼顾动力性的前提下，可以不需要后轮转向也能够实现转向功能。

第二个，有更强的牵引力。大家都在谈安全性，有的时候开着后驱的车在急转的过程中很容易发现过度转向，有的时候经常会发现。实际上如果你有着扭矩矢量分配功能，可以很好的对比，可以很好的实现不足转向或者更好居中转向，这个是巨大的安全性。因为谈话道路最后整车除了动力性还要谈安全性和舒适性。

最后还有一个安全性特征是什么呢？我们在对接湿滑路面或者我们在高速路桥，现在比如说杭州湾大桥，如果横峰很大，在120公里的情况下，你的车会怎么开呢？你要打一个很大的方向盘角度，保证你的车在150的情况下，能够很稳定的保持车道。你如果有了三电驱功能，可以很容易的打很小的方向盘就能够保证你的车道稳定，不会有横峰巨大的冲击，这个是安全性很大的帮助。

所以我们认为扭矩矢量分配非常需要在未来的车辆上增加，不仅仅是增加我们的动力性，还要增加了安全性和舒适性，所以这就是为什么要把扭矩矢量分配推荐给大家的原因。

另外一块除了扭矩矢量分配单电孔还有什么东西呢？这一款单电孔产品计算使用的电极，包括转子、控制器基本上是不同的，唯一不同的是我们使用了动力分流的减速器，最终也能实现4.11千瓦每公斤的公斤密度。

这样一款产品看下来也是非常简单的，前面的电极和控制器都是模块化的设计，但是他的减速器部分还加了注册图，大家可以看到他是一个很有意思的动力分流。行星排的差速器摆在了直接的电机直连，然后两边字的行星轮做扭矩传输，实现这样的架构。

有什么样的好处呢？因为我的差速器直接和电机连。举一个例子如果这是一个8速比的减速箱，意味着你的差速器只承受了传统差速器八分之一的扭矩复杂，所以差速器可以做得很小、很扁、很轻。

第二把扭矩差速以后再分配给你的两个行星轮，所以行星轮承受的负载没有变化，但是它可以变得很紧凑，就是把差速器的承载降低。这样的话整个负载又分配到左右的两个行星轮又做了对半分，所以整个行星轮系负载都显著的减少了，最后的好处就是做得更轻了，更小了。

所以这样一套机构我们又了原来的同轴做了对比，这个是我们也在极致的思考，这里面有一些布置上的原因，所以轴向长度会大一点187，但是两个行星轮只有275，同样的我们实现了外经的进一步的降低，但是我们很方便地把我们的差速器做得非常小，集成在整个电机的边上。

基于这样的构建，我们还同样能够把我们的断开装上去，因为大家现在也在陆陆续续谈断开，因为原来断开很贵，最大的问题是ACU很贵，但是现在ACU能够集成到电控里面。在这样的情况下我们做了一个简单的测算，首先如果是前面的单面积做断开，没有断开的情况，电耗大概在4.21百公里的电耗，如果是后驱是4.09，这是电桥本身产生的电耗。

但是如果我们只是通过控制器的控制策略进行评估，他可以很容易的降低5.5%，把所有的最优手段用上去，大概是5.5的空间能够减低电耗。但是如果我的前驱状态马上电化只有3.19，如果后驱也断开可以到2.6，换句话说断开给整车四驱的区间可以提供高达34.6%的电耗降低，所以我觉得这里面的空间是巨大的。因为到最后大家比拼四驱的时候，实际上陆陆续续现在应该是永磁断开这样的一种构型，给他们提供更多的选择。

这里面我们采用了舍弗勒的SHA就是我们的智能液压驱动系统，不仅仅可以给断开提供断开的驱动功能，还能够提供冷却、油泵的功能，所以它是一个多合一的功能，通过这样的东西加上我们的断开，断开可以布置在不同的位置。如果这里布置在最好的位置，接近输出轴的位置，我们大概能够加60公里的续航里程，减差不多6800块钱的电池成本。但是这个成本是基于百公里大概800块钱的测算水平。所以最终效率还是还重要的话题，可以通过我们现在的断开实现，成本现在很便宜。

做一个总结，整个动力系统正是基于舍弗勒模块化的设计，我们对标高性能目标就是做高功率密度，高效率，那么整个工艺密度包括4.3，WITC到92%，这就是我们舍弗勒展望的下一代的高性能的电驱动系统。

最后非常感谢，这么多年电驱化的飞速发展离不开在座所有的同仁共同的努力和推动，所以我非常希望继续与大家一起同行，让我们的电气化进程进行得更好，推动我们未来的移动出行，谢谢大家。