轮毂电机被岚图搞明白了？
在去年8月份的成都车展上，东风汽车还推出了新品牌纳米和其首款车型——纳米01，虽然这是一款小型电动车，但是同样搭载了轮毂电机。在这套技术的加持下，岚图追光和纳米01不仅能够实现像电动大G和仰望U8一样的“坦克掉头”，而且在空间、续航、性能、操控等方面，都会有大幅度升级。比如在续航方面，岚图追光轮毂电机驱动效率提升15%，相当于利用85度电池就能达到普通车型100度电池所行驶的续航里程。
有人或许会问了，只是换了个电机，车子的各方面参数和综合性能就能实现大幅度升级？轮毂电机究竟是什么？它和传统电机又有哪些区别呢？
轮毂电机，顾名思义，就是在车轮内安装电机。它最大的特点就是将汽车的动力系统、传动系统、刹车系统高度集成，电机不经过任何机械结构的传递，直接驱动车轮。
现在电动车的驱动方式主要两种，集中式和分布式。其中分布式驱动又分为轮边电机驱动和轮毂电机驱动。集中式，就是现在绝大部分电动车的驱动方式，电机放置在底盘上，通过传动轴驱动车轮运转，通常一个电机驱动两个车轮或者作为整车四个车轮的动力来源。轮边驱动属于分布式驱动，一个电机驱动一个车轮，但是电机并没有集成到车轮内，而是通过传动电机输出轴连接到车轮上。轮毂电机驱动则是将电机集成到车轮内，彻底实现车轮自驱动，是分布式驱动的最终形式。而关于分布式驱动，还有内转子和外转子的方案，电机具体还有永磁同步、交流异步电机等等不同的选择，相关的技术路径我们今天不再赘述。
那么，把电机装进轮毂里都有哪些好处呢？这里我们以岚图追光轮毂电机版本为例。
多种驱动可实现探客调头、蟹行模式
轮毂电机能让汽车的理论操控“直达天花板”，因为轮毂电机每一个电机相对独立，可实现前驱、后驱以及四驱模式的智能切换，满足多种环境工况，同时可以为左右车轮分配不同扭矩，包括反转，大幅缩短车辆转弯半径，轻松实现坦克掉头、蟹行模式等功能。
高效率提供更长巡航
传统的传动系统由于结构的复杂性，每一级传动都有传动效率的损失，一套工作流程下来，传动效率的损失比较很大的。
而轮毂电机直接驱动车轮，就直接避免了传递路径上效率的损失，可以提升效率，节省能量。
数据显示，相对于传统的传动系统来说，岚图的轮毂电机可以提高8%-15%左右的效率。对于电动车来说，效率的提升可以进一步增加续航里程。或者保持续航里程不变，电池么就能再做小一点，从而降低成本。
而且，对于装备有四轮轮毂电机的车辆，可以更容易实现更高水平的制动能量回收利用率。理论上，如果轮毂电机扭矩足够大，可以回收100%制动能量，只是受限于电池组的充电功率。
高集成带来更大空间
轮毂电机对多个硬件系统进行集合封装在车轮里，让前机舱腾出空间，从而大幅扩展后备箱空间，提升车辆的出行载物能力，岚图追光轮毂电机车型前后机舱空间提升50%，带来更优的空间布局。
除了以上三大优势之外，在理论上，轮毂电机由于节省了复杂的传动机构，机构更简单，零件更少，因此整车成本也会有所下降。但问题是，目前由于轮毂电机产业化还远远不够，因此轮毂电机成本还居高不下。不过，随着轮毂电机前景被各大车企看好，一步步实现产业化，未来这部分优势或许会逐渐体现出来。
事实上，轮毂电机放在现在来看，并不是什么创新发明，这玩意儿的历史已经超过了100年，应用一直都很广泛，很多电动踏板车、平衡车，甚至一些军用的特种车都是轮毂电机驱动。
早在1896年，费迪南德·保时捷，也就是后来的保时捷创始人，就在英国注册了轮毂电机的专利，1900年就制造出了第一辆前轮轮毂电机驱动的电动车。然而，因为当时电池技术不成熟，内燃机取代了电动车，在未来的一百多年里成为主流。而依靠电力驱动的轮毂电机也就一直被雪藏。
直到最近的十年，新能源车重新登上历史舞台，轮毂电机才又一次成为了热点。不少行业专家和车企、供应商都看好这项技术，中国科学院院士欧阳明高就指出，轮毂电机将成为变革滑板底盘的颠覆性技术。
不过，虽然大家都看好轮毂电机，并且诸多主机厂和供应商都纷纷投入了研发，但是基本上都还处于概念车阶段。
比如国内车企除了东风汽车之外，红旗也在今年年初发布了四轮独立的轮毂电机。从当时现场的演示动画来看，该四轮独立的轮毂电机取消中间的传动机构，动力都直接分配到轮子上，可以做到95.5%的系统效率，并且也有不错的静谧性。也可实现四个轮子的独立转向，“坦克掉头，蟹行”都不在话下。
国外方面，雷克萨斯在2020年便发布了搭载轮毂电机的概念车，最大功率为400kW、最大扭矩为700N·m，零百加速为3.8秒，最高车速为200km/h。另外，德国公司舍弗勒算是较早开始研发轮毂电机的公司之一，这家公司研发的产品曾装在福特嘉年华E-Wheel Drive概念车上。单轮最大功率40 kW ，最大扭矩700 N·m。
可以看到，目前真正实现了和即将上市的，只有东风汽车一家。其中，岚图追光轮毂电机版可能是首款车型。这就让人不禁想问了，为什么这么好的技术，东风岚图率先用了？
原因很简单，因为轮毂电机在带来诸多好处的同时，同时也带来了很多技术难题。
首先，大大增加簧下质量。
轮毂电机大幅度地增大了簧下质量，所谓“簧下质量”，是指不由悬架系统承载的部分的质量总和——对于一台普通汽车，簧下质量一般包括车轮、轮毂以及悬架本身。
簧下质量的增加，会造成汽车各项性能指标尤其是舒适性的严重劣化，坊间有一种说法是“簧下1公斤等于簧上10公斤”——可能不太准确，但却大有其理。
而汽车用轮毂电机因为集成了很多控制系统，所以不可能很轻。比如恒大此前收购的英国Protean，他们所生产的第四代轮毂电机每套重量是36公斤，而四套就是144公斤。簧下质量多了144公斤，势必多车辆底盘的操控和舒适性带来极大影响。
其次，是可靠性的降低。
和平衡车、踏板车不同，汽车的工况要复杂得多，使用环境也要恶劣得多，而在汽车各个部件中，又数车轮的作业环境最恶劣，因此对轮毂电机的密封防水、抗腐蚀、冷却散热都是个非常大的挑战。
另外，普通乘用车轮毂空间狭小，悬架结构复杂，还要安装制动、转向装置，再放一个轮毂电机进去，电机的密封问题、散热问题、使用寿命问题、可靠性问题都是不得不面对的难题，解决起来也都是极大的挑战。
所以，这也是为什么轮毂电机目前只在一些平衡车和电动踏板车上得到了较为广泛的应用，这是是因为这些车速度低、功率小，也不会跑长途，使用环境一般也比较良好，毕竟谁在荒郊野外玩平衡车啊？某些特定用途的商用车和工程机械，也比较适用轮毂电机，因为一则轮毂够大，二则速度也不快、使用环境也较单一。
由此可见，轮毂电机这项技术确实有着很好的优势，不仅能节省大量空间，还能提升传动效率，是新能源车发展的一个很好的方向。但是目前来看这项技术还存在许多问题，这些都是工程师们需要一步步解决的，而且现在有那么多公司都在努力研发。
比如关于轮毂电机的散热问题，英国公司Protean，就是那家被恒大全资收购，专门研发轮毂电机的公司，他们的解决方案是采用创新的软硬件设计和开发先进的冷却系统实现热管理，可以按照需求持续监控并稳定电机温度，目前其冷却设计已获得专利。
另外，就轮毂电机最大的难题簧下质量，上海交大汽车工程研究院副院长殷承良表示，可以对悬架结构做出重大改变或许能避免这个问题，但悬架的变化就相当于整车全新一代的车型开发，难度很大。
而清华大学汽车工程系教授连小珉表示，虽然他也认为簧下质量对整车性能的影响确实存在，但他同时强调，相比传动燃油车，电动汽车的簧上质量也在增加，比如电池的重量。“簧上质量与簧下质量按同比例增加时，整车性能受到的影响就不会那么突出”。
他认为，虽然随着技术的进步，电动汽车会逐步轻量化，但轮毂电机技术也会不断进步，向轻量化的方向发展。只要簧上和簧下质量保持比例，对整车性能的影响就不会太大。
目前，东风方面并没有详细公布在轮毂电机方面，具体都有哪些改进或者创新技术，但是从岚图追光轮毂电机版量产，以及东风纳米01亮相，以及是国内首个通过工信部目录的该技术，相信东风在这方面已经取得了突破。总之，有那么多公司都在努力研发这项技术，相信很快我们就能看到轮毂电机以一个完美的形态走进我们的生活当中。
来源：电驹
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