电动汽车为何不用电机直接驱动车轮？問答頭條網

2018-05-23 08:08:38.576000 佚名

EV小能手

电机直接驱动车轮的装置叫做轮毂电机，早在100多年前保时捷就曾经应用过。当时是内燃机发电来驱动轮毂电机，不过后来因为成本高，能效低，维护麻烦等原因放弃了轮毂电机，转而采用内燃机＋变速器来驱动车辆。

轮毂电机有很多优点，车辆采用轮毂电机可以省去，离合器组件，变速器，差速器，后桥，传动轴等传动部件。最典型的就是电摩和普通摩托车。电摩就靠电机直接驱动车轮，不仅省去了内燃机，也没有了变速箱，由链条减速传动车轮变成电机直接驱动车轮。轮毂电机省去一些传动部件的同时也节省了大量空间，减轻了车辆自重，而传动效率也高了不少!而且四个车轮是独立控制的，通过电控可以很容易的实现轮间差速功能，而不需要机械差速器。但是轮毂电机优点这么多为什么没有大批量在电动汽车上应用呢？

首先是轮毂电机质自身量大(重)，上图可以看到，轮毂电机要比普通汽车轮毂多了很多东西，其中电机质量是最大的。成品轮毂电机质量在30kg以上，过重的车轮对系统悬挂系统要求更高。传统汽车厂商的工程师绞尽脑汁的采用轻体材料把簧下质量降下来，据研究簧下质量减少1公斤相当于减轻15公斤簧上质量。簧下质量和汽车加速性，操控性，稳定有很大的关系，所以工程师都在想办法降低簧下质量，而采用电动车轮毂电机簧下质量一下子一下子增重好几十公斤，正和工程师的意图相反。但是家用车辆日常代步使用，操控性要求可以降低一些，毕竟我们不去赛车。

寿命问题。永磁材料在高温下可能退磁，退磁后电机性能必然下降。而行车中刹车片温度可达到200度以上，如何完美解决散热是一个问题。另外成本也会比较高，成熟稳定的电控技术也需要一定时间来积淀。而把电机，控制器，冷却系统等都继承在狭小的空间内，而车轮平时工作在恶劣的环境下，对轮毂电机的密闭性，散热，抗腐蚀，散热，稳定性要求都很高。这些看似简单的技术想要成熟应用也是一个不简单的技术，目前比亚迪k9(电动大巴)已经采用轮毂电机，而一汽也开发出乘用轮毂电机底盘，相信不久的将来轮毂电机会大放异彩!

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普通的电机转速都在每分钟几千转。可是轮胎的转速很低。拿发动机为例，发动机转速2000，扭力非常小，通过变速器，变速增加扭力，减少转速，才能驱动一两吨的汽车，汽车行驶起来，需要的扭力就没有那么大，所以就是电机也要靠变速器来控制转速和扭力。

而电动汽车的电机，与内燃机相比，有两个特点： 1. 低速，甚至零转速下也可以输出很大的转矩。 2. 工作范围特别广，典型范围0-7000rpm。（当然，以永磁同步电机为例，在高转速下，输出转矩也会逐渐下降）。正是由于以上两点，即使没有离合器与变速器，电动汽车也是可以正常工作的。【电动汽车最好还是配上变速箱】但是，可以不用变速器不等于一定不用变速器。不用变速器+离合器，电动汽车可以完成行驶的基本功能；但是，给电动汽车匹配上变速器+离合器，可以如虎添翼，具体来说，有以下几个优势： 1. 无变速器的纯电动汽车中，电机的工作转速范围特别广，不可避免地会遇到噪声问题。 2. 离合器不仅有传输/断开转矩的功能，还有扭矩减震功能。无离合器的传动系统需要额外的减震装置或减震算法。 3. 行驶经济性：有变速器的话，可以通过换档使电机处于效率更高的区域。 4. 行驶动力性：同样性能的电机，在变速器的帮助下可以使整车的动力性更强（典型的指标是百公里加速性能提高）。 5. 生产成本：为达到相同的性能，有变速器可以有效地减少电机指标与电池指标。举一个非常有说服力的品牌的例子，那就是特斯拉。 Tesla 的第一个车型Roadster的最初设计是180kW电机+2档变速箱，后来由于变速箱生产质量的问题，被迫采用了第二种方案，取消了变速箱但使电机功能增大到240kW才能达到相同的性能。为了配合更大的电机，电池也需要增大到80kWh以提供更大的输出功率。（具体数字指标可能略有输入）。之所以现在国内外有不少电动汽车没有变速箱，并不是不想用，而是由于以下两个原因： 1. 变速箱生产不出来：特斯拉。 2. 变速箱供应链弱、整车厂集成控制能力弱，导致不想用变速箱。（这些设计出来的电动汽车估计也没打算真的卖吧）这一般出现于国内的厂家。