浅谈双电机分布式矢量驱动系统
一、概述在新能源汽车领域，双电机分布式矢量驱动技术正引领着一场革新。诸多高端车型如仰望U8、极氪001FR等都采用了这种先进的驱动方式，为车辆带来了卓越的性能和操控表现。双电机分布式矢量驱动意味着车辆配备了两个独立的电机，分别分布在不同位置，协同工作为车辆提供动力。这一设计的优势显著。首先，在动力性能方面，双电机的合力输出使得车辆拥有强大的加速能力，能够在瞬间释放出令人惊叹的扭矩，让驾驶者尽享风驰电掣的快 感。无论是起步时的迅猛冲刺，还是超车时的瞬间提速，都能轻松应对。其次，对于操控性的提升更是关键。通过精确的矢量控制，能够独立地调节每个电机的扭矩输出，实现对车辆左右车轮的精准动力分配。在转弯时，外侧车轮可以获得更多的动力，内侧车轮相应减少，从而产生一个额外的横摆力矩，有效地减少转向不足或过度的情况，大幅提高车辆的转弯稳定性和灵活性。再者，在复杂路况下，双电机分布式矢量驱动展现出了出色的适应性。例如在湿滑路面或崎岖不平的道路上，系统可以根据实时的路况信息，智能地调整每个电机的工作状态，确保车辆始终保持良好的抓地力和稳定性，为驾驶者提供安全可靠的行驶保障。此外，这种驱动方式还有助于提高能源利用效率。根据不同的行驶工况，如城市拥堵道路和高速巡航，两个电机可以灵活切换工作模式，实现最优的能量分配，从而延长车辆的续航里程。总之，双电机分布式矢量驱动技术在新能源汽车上的应用，不仅提升了车辆的性能和操控，还为用户带来了更加舒适、安全和高效的驾驶体验，成为了未来新能源汽车发展的重要方向之一。二、双电机分布式矢量驱动的优点和缺点概述：优点：动力强：两个电机可以提供更高的功率和扭矩输出，从而提高汽车的加速性能和爬坡能力。效率高：通过矢量控制技术，可以实现对电机的精确控制，提高电机的效率，降低能耗。操控性好：可以实现对每个车轮的独立控制，从而提高汽车的操控性和稳定性。可靠性高：两个电机可以互为备份，提高系统的可靠性。适应性强：可以适应不同的路况和驾驶需求，例如在高速公路上可以使用单个电机驱动，而在复杂路况下可以使用两个电机共同驱动。缺点：成本高：双电机分布式矢量驱动系统需要使用两个电机和相应的控制器，成本较高。重量大：系统的重量较大，会增加汽车的整体重量，影响续航里程。空间占用大：需要占用更多的空间来安装电机和控制器，可能会影响汽车的内部空间。控制复杂：需要更复杂的控制系统来实现对两个电机的精确控制，增加了系统的复杂性和成本。三、拥有双电机分布式矢量驱动量产产品的公司举例：1.奥迪 ATA250：是首个在 BEV 平台上量产使用的电气解耦型分布式轮边电机驱动，通过分别控制两侧的电机来实现精确的轮速控制，同时简化了传动系统结构。其系统参数为：400V、水冷、276kW（138kW×2）、5500Nm（2750Nm×2）。2.舍弗勒 800V 碳化硅分布式驱动电桥：由双电机、双电控以及分布于两侧的级联式行星排减速器组成，能提供超过8000Nm 的轮端扭矩和高达600kW 峰值功率。该电桥配备了舍弗勒直接槽内冷却定子技术和碳纤维转子技术，使搭载该电桥的整车能够实现超过30次的连续百公里加速和超过300km/h 的最高车速。系统参数为：半轴法兰连接、800V、SiC、600kW（300kW×2）、8000Nm（4000Nm×2）。3.马瑞利 PP600 Dual-Motor eAxle：2023 年上海车展推出的高性能 1000V 双电机电桥，设计轻便且紧凑，功率密度高达 6.7kW/kg，支持扭矩矢量和增压充电等高级功能，可提供赛车级驾驶体验。双电机的设计能平替单电桥包络，大幅缩短整车开发时间和成本。该方案兼容各类充电桩，还能在冬季主动预热电池包。系统参数为：半轴法兰连接、SiC、780kW@920V（380kW×2）、7400Nm（3700Nm×2）。4.比亚迪易四方分布式电驱动：应用于比亚迪高端车型仰望，其独特的四电机独立驱动系统不仅提供强大动力和加速性能，还可实现原地旋转、敏捷转向等创新功能，能在各种复杂场景下精准控制车辆动态。系统参数为：单电机 220~240kW、230~420Nm、20500rpm、最高效率 97.7%。5.奇瑞双电机平行轴分布式驱动：于今年北京车展首次亮相，采用 800V SiC 技术，电机效率超过 97.5%，峰值功率高达 400-500kW，轮端峰值扭矩 6500-9600Nm 可选，可凭借智能扭矩矢量分配系统实现四轮独立驱动，应对全地形场景。6.吉利前驱双电机平行轴分布式电驱动：旗下的极氪 001 FR 前桥电机采用双平行电机布置，例如其前轴电机功率为 165kW×2/240Nm×2，120kg。后轴电机功率为 310kW×2。这种布置方式让动力和转向机构互不侵犯空间，在不影响车内空间的同时，实现了高性能的驱动。7.汇川分布式电驱动：适用于新能源高性能车、越野车、中大型 SUV 等车型，集成双电机、双电控，Y 向尺寸小、结构紧凑，取消机械差速器，具备电子差速、智能扭矩分配功能，兼容 400V/800V，轮端峰值功率大于 400kW，峰值扭矩 6000-8000Nm。8.红旗 m190/m220 双电机：m190 双电机采用四合一集成设计，是国内首创双电机扭矩矢量带断开电驱总成；m220 双电机采用左右电驱解耦扭矩矢量方案，为大功率双电机分布式扭矩矢量电驱总成。其扭矩矢量控制可根据路况、驾驶操控需求瞬时动态调整电机输出扭矩和方向，提高车辆高速行驶操控稳定性，还可实现原地“坦克调头”功能，且前驱集成半轴离合，可减少前驱拖曳功率，提升车辆续航里程。9.威睿双电机同轴分布式后驱：310kW×2/400Nm×2。这些只是双电机分布式矢量驱动在新能源汽车上的部分应用案例，实际上还有其他汽车制造商也在采用类似的技术或推出相关产品。随着技术的不断发展，未来可能会有更多的新能源汽车采用这种驱动方式，以实现更好的性能和驾驶体验。四、新能源汽车双电机分布式矢量驱动的发展趋势：小型化：在单考虑动力性的情况下，三电机方案已能提供超跑级别的性能水平。若要实现分布式四电驱，继续增加功率扭矩的意义不大。将电驱动总成做得更小，把能力释放到整车控制的自由度上，可给底盘布置提供更多空间，还能降低一定成本。集成化：各主流企业采用数字化方案对电驱进行设计，能把各项影响指标的因子拆分出来，所形成仿真平台的设计效果将十分优异。例如，电机拓扑从常规的8级48槽向8级72槽发展，定子模型从常规槽型向各类异形槽发展，以满足静音、油冷电机等定制化需求。高效化：行业对效率的追求永无止境，企业会结合用户驾驶工况进行效率寻优。例如，采用碳化硅应用、扁线方导体等材料工艺可提升效率；配置油冷技术的电驱系统最大持续功率有望达成峰值功率的90%以上。提升控制精度：分布式驱动可实现每个车轮转速和扭矩的单独控制，使车辆在转弯时一侧制动，另一侧驱动，产生横摆力矩，提高车辆在转弯时的速度。同时，分布式电机驱动加集成的转向控制，能将横摆力矩和质心的侧倾力矩进行解耦并单独控制，极大地提高车辆的操控性和稳定性，还可与主动悬架、线控转向、制动等协同，为整车的姿态控制提供更高的自由度。高速化：市场推出了适应高速化的电机转子拓扑、高刚度轴系及防护结构等一系列技术来提高电驱极限转速。转子拓扑通过磁路避让增强电机抗退磁能力，优化槽型等降低转子机械应力，提高电机高速可靠性。高可靠技术：随着油冷化进程加速，高压耐油专用电磁线、高导热绝缘材料的研究有助于提升绝缘系统的可靠性；通过磁钢分块、精益化磁钢制备、晶相重构等技术可提高磁钢工作稳定性，从配方、设计及加工制造等多维度开发更高稳定性的材料。轴向磁通电机发展：轴向磁通电机因其更高的性能密度，逐渐成为热点，很多厂家已启动12000r/min以上的高速轴向磁通电机研发，其中双转子结构更具性能优势。其关键技术主要集中在高强度盘式转子和定子绕组高效冷却设计，工艺开发是其产业化应用的难点。总之，新能源汽车双电机分布式矢量驱动技术在不断发展和完善，以满足消费者对汽车性能、效率、操控性和可靠性等方面日益增长的需求。不同车企和技术提供商也在不断探索和创新，推动该技术的进步和应用。 免责声明：以上观点仅代表作者个人看法，与本平台无关。文档图片版权归各自汽车公司所有，分享本文仅供学习参考，切勿用于商业用途，如涉及版权问题，请第一时间告知我们删除，非常感谢。 来源：电动新视界
