
2026年,重型电驱桥进入爆发元年,已经在很多场景当中进行应用,预计到年底占比能达到35%左右。据了解,目前国内大约有二十多家企业进入重型电驱桥领域。由于重型电驱桥的品牌很多,结构和价格差异较大,那么,如何判断一款电驱桥的技术优势?
电驱桥主要由五大总成件组成,分别是:桥壳、变速箱(包括差速器、轮端减速)、轮端、刹车、电机(包括控制器)。在本文中,商车邦将对上述五大总成的核心技术进行对比解析。
电驱桥由五大总成件组成,这款桥壳为三段式桥壳
桥壳
桥壳是电驱桥承载的关键受力件,决定了电驱桥的吨级(11吨、13吨)。通常,桥壳在非撞击情况下是整车的终身寿命零部件,其可靠性、耐久性指标要超过整车指标。电驱桥的桥壳分为两大类:整体式和三段式。整体式桥壳又分为:拼焊桥壳、铸造桥壳、液压胀型桥壳。三段式桥壳则采用精密铸造工艺,局部厚度最低能达到5mm。
某重型电驱桥采用拼焊桥壳,与传统驱动桥能共用桥壳
评价一款桥壳的竞争力,关键看桥壳企业的设计和制造能力。在桥壳设计方面,需要有全套的设计和仿真分析能力;在生产方面,需要有大型冲压机做桥壳散件冲压,有大型铸造设备来铸造桥壳,有专用的超高压设备来制造液压胀型车型,有专业的自动焊接机器人负责散件拼焊,有大型的摩擦焊设备做桥壳两端的焊接,有大型的后处理设备做车桥加工后的热处理;在验证方面,有全套的台架做各种试验,能够根据用户实际道路的路谱做可靠性和耐久性试验。
铸造桥壳
在桥壳的选择方面:如果车辆跑资源类运输场景,行驶工况非常恶劣并有重载需求,则建议采用整体式铸造桥壳,其承载能力强(最大为16吨级);如果车辆跑城际运输,全程高速或国道,行驶工况较好并标载行驶,则建议选择整体式拼焊桥壳,比同等吨级的铸造桥壳能降重80公斤左右。
变速箱(包括差速器、轮端减速)
这是减速增扭的关键零部件,决定了传动效率、NVH,以及电驱桥的可靠性和耐久性。在变速箱的设计方面,齿轮的齿形齿面决定了传动效率和NVH。在制造方面,需要五轴齿轮加工的高精密机床,以及热处理设备;在验证方面,需要有齿轮耐久性的测试设备。
齿形齿面的设计和加工,以及热处理,是变速箱传动效率的关键
目前重卡电驱桥的挡位有两挡、三挡、四挡。由于电驱桥的变速箱安装空间有限,挡位越多则意味着单个齿轮尺寸更小,则承载能力和抗冲击能力也会下降,因此并不是挡位越多越好。在变速箱的选择方面:如果车辆跑资源类运输场景,行驶工况非常恶劣并有重载需求,则建议采用两挡变速箱,并匹配轮端减速器,最大速比能达到70,以保证电驱桥的最大输出扭矩,目前最大能达到50000牛米;如果车辆跑城际运输,全程高速或国道,行驶工况较好并标载行驶,则建议选择三挡变速箱;如果车辆跑快递运输,全程国道,对传动效率要求很高,则建议选择四挡变速箱。
为了增大总速比提升最大输出扭矩,采用了轮端减速器
轮端和刹车
目前在商用车领域,轮端和刹车已经形成了标准化和模块化,用户在购买整车时,可以根据实际使用场景来选择轮端和刹车模块。
轮端的关键指标是滚动阻力、维护周期等。随着免维护轮端的技术发展和推广应用,能够大幅减少传统轮端维护保养的时间和费用,受到市场的青睐和认可。刹车是车辆安全性能的关键零部件,有鼓式刹车和盘式刹车,鼓式刹车又按照执行机构分为凸轮轴制动和楔式制动。对于重载工况,建议选凸轮轴制动的鼓式刹车;对于标载工况,建议选择盘式刹车。目前某企业推出EMB(Electro-Mechanical Brake),踏板只发电子信号,输入给车载ECU,根据车辆行驶速度、前后轴荷等参数来计算刹车力,每个车轮卡钳内置电机直接推动刹车片夹紧刹车盘,无液压油、无总泵、无刹车管路,这将是未来线控底盘的关键技术。EMB最大的竞争优势就是节能,例如双缸打气泵的功率为7kW左右,每天累计可节约10kWh电。
采用油冷双电机的重型电驱桥
电机(包括控制器)
电机是电驱桥的核心零部件,直接决定了电驱桥的功率、最大输出扭矩、最高行驶速度等。目前重型电驱桥有单电机和双电机两种,电机又分为油冷电机和水冷电机(详见《电机对电动卡车电耗具有哪些影响?该如何选择》)。在电机的选择方面:如果车辆跑资源类运输场景,行驶工况非常恶劣并有重载需求,则建议采用油冷双电机,能够解决重载爬长坡的问题,可以防止电机高温限扭;如果车辆跑城际运输,全程高速或国道,行驶工况较好并标载行驶,建议选择水冷单电机,有利于降低成本。
康明斯重型电驱桥,采用液压胀形桥壳,MCU布置在电驱桥上
另外,电机控制器(MCU)布置在电驱桥上是未来的发展趋势,在《商用车电机控制器是放到电驱桥上好还是驾驶室下方好?》一文中有详细讲解,建议用户在选择电驱桥时要重点关注。
根据对电驱桥持续的研究商车邦认为:电驱桥的核心竞争力不是硬件,而是软件。目前在电驱桥的桥壳、主减、轮端、刹车、变速器、电机等硬件方面,其竞争门槛已经弱化,电驱桥企业可以通过市场采购来获得高性价比的零部件,然后进行总装,最终制造出各项硬件性能领先的电驱桥产品。而电驱桥的控制程序和换挡策略等软件才是电驱桥的核心竞争力。
博世重型电驱桥,核心优势是先进的控制程序与换挡策略
先进的控制程序与换挡策略,可以根据电驱桥起步时输出的扭矩、整车加速度来计算整车重量,然后根据整车重量来匹配不同的换挡策略,以达到整车最佳的动力性和经济性;在电机驱动控制策略方面,能够识别司机的驾驶习惯和意图,并且通过电子地图记录行驶路线,通过“自学习”功能来优化电机驱动控制策略,以达到最低的电耗。
据了解,在新能源商用车领域采用完全相同的硬件(电机、变速箱、车桥、轮胎,速比等),匹配两套不同的控制程序和换挡策略,其整车电耗最大能相差3%左右。电动重卡按照总重49吨、每公里电耗1.6kWh、每天行驶500公里、每年出勤320天、平均电价0.8元/kWh计算,电耗相差3%每年可节省0.6万元。
两点建议
第一,用户在选择重型电驱桥的时候,要根据自己的使用场景来选择桥壳、变速器、电机等零部件,并且要了解每个零部件的品牌和性能参数,以及换挡策略,综合判断电驱桥的竞争优势;
第二,目前电驱桥市场正是“群雄逐鹿”的阶段,竞争非常激烈。建议各电驱桥企业要向终端用户进行品牌和技术推广,以及开展各种试乘试驾活动,尽快在终端市场形成良好口碑。

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