電動汽車為何不用電機直接驅動車輪？問答頭條網

2018-05-23 08:08:38.576000 佚名

EV小能手

電機直接驅動車輪的裝置叫做輪轂電機，早在100多年前保時捷就曾經應用過。當時是內燃機發電來驅動輪轂電機，不過後來因為成本高，能效低，維護麻煩等原因放棄了輪轂電機，轉而採用內燃機＋變速器來驅動車輛。

輪轂電機有很多優點，車輛採用輪轂電機可以省去，離合器組件，變速器，差速器，後橋，傳動軸等傳動部件。最典型的就是電摩和普通摩托車。電摩就靠電機直接驅動車輪，不僅省去了內燃機，也沒有了變速箱，由鏈條減速傳動車輪變成電機直接驅動車輪。輪轂電機省去一些傳動部件的同時也節省了大量空間，減輕了車輛自重，而傳動效率也高了不少!而且四個車輪是獨立控制的，通過電控可以很容易的實現輪間差速功能，而不需要機械差速器。但是輪轂電機優點這麼多為什麼沒有大批量在電動汽車上應用呢？

首先是輪轂電機質自身量大(重)，上圖可以看到，輪轂電機要比普通汽車輪轂多了很多東西，其中電機質量是最大的。成品輪轂電機質量在30kg以上，過重的車輪對系統懸掛系統要求更高。傳統汽車廠商的工程師絞盡腦汁的採用輕體材料把簧下質量降下來，據研究簧下質量減少1公斤相當於減輕15公斤簧上質量。簧下質量和汽車加速性，操控性，穩定有很大的關係，所以工程師都在想辦法降低簧下質量，而採用電動車輪轂電機簧下質量一下子一下子增重好幾十公斤，正和工程師的意圖相反。但是家用車輛日常代步使用，操控性要求可以降低一些，畢竟我們不去賽車。

壽命問題。永磁材料在高溫下可能退磁，退磁後電機性能必然下降。而行車中剎車片溫度可達到200度以上，如何完美解決散熱是一個問題。另外成本也會比較高，成熟穩定的電控技術也需要一定時間來積澱。而把電機，控制器，冷卻系統等都繼承在狹小的空間內，而車輪平時工作在惡劣的環境下，對輪轂電機的密閉性，散熱，抗腐蝕，散熱，穩定性要求都很高。這些看似簡單的技術想要成熟應用也是一個不簡單的技術，目前比亞迪k9(電動大巴)已經採用輪轂電機，而一汽也開發出乘用輪轂電機底盤，相信不久的將來輪轂電機會大放異彩!

水墨丹青一世情

普通的電機轉速都在每分鐘幾千轉。可是輪胎的轉速很低。拿發動機為例，發動機轉速2000，扭力非常小，通過變速器，變速增加扭力，減少轉速，才能驅動一兩噸的汽車，汽車行駛起來，需要的扭力就沒有那麼大，所以就是電機也要靠變速器來控制轉速和扭力。

而電動汽車的電機，與內燃機相比，有兩個特點： 1. 低速，甚至零轉速下也可以輸出很大的轉矩。 2. 工作範圍特別廣，典型範圍0-7000rpm。（當然，以永磁同步電機為例，在高轉速下，輸出轉矩也會逐漸下降）。正是由於以上兩點，即使沒有離合器與變速器，電動汽車也是可以正常工作的。【電動汽車最好還是配上變速箱】但是，可以不用變速器不等於一定不用變速器。不用變速器+離合器，電動汽車可以完成行駛的基本功能；但是，給電動汽車匹配上變速器+離合器，可以如虎添翼，具體來說，有以下幾個優勢： 1. 無變速器的純電動汽車中，電機的工作轉速範圍特別廣，不可避免地會遇到噪聲問題。 2. 離合器不僅有傳輸/斷開轉矩的功能，還有扭矩減震功能。無離合器的傳動系統需要額外的減震裝置或減震算法。 3. 行駛經濟性：有變速器的話，可以通過換檔使電機處於效率更高的區域。 4. 行駛動力性：同樣性能的電機，在變速器的幫助下可以使整車的動力性更強（典型的指標是百公里加速性能提高）。 5. 生產成本：為達到相同的性能，有變速器可以有效地減少電機指標與電池指標。舉一個非常有說服力的品牌的例子，那就是特斯拉。 Tesla 的第一個車型Roadster的最初設計是180kW電機+2檔變速箱，後來由於變速箱生產質量的問題，被迫採用了第二種方案，取消了變速箱但使電機功能增大到240kW才能達到相同的性能。為了配合更大的電機，電池也需要增大到80kWh以提供更大的輸出功率。（具體數字指標可能略有輸入）。之所以現在國內外有不少電動汽車沒有變速箱，並不是不想用，而是由於以下兩個原因： 1. 變速箱生產不出來：特斯拉。 2. 變速箱供應鏈弱、整車廠集成控制能力弱，導致不想用變速箱。（這些設計出來的電動汽車估計也沒打算真的賣吧）這一般出現於國內的廠家。