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丰田E-TGNA 扁线电驱技术路线

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不久前，BluE Nexus、爱信和电装三家公司联合举办了“新E-Axle”在线简报会。

三家公司共同开发的新E-Axle共有3款车型，包括150kW（前）和80kW（前/后），适用于FWD汽车，并宣布将安装在丰田“BZ4X”上。

回到E-Axle本身，官方释放出来的技术点归纳为如下：

以上这些宣称的技术亮点，某种层面来说也是新能源电驱系统发展的一个分支趋势，符合经济导向的特性。

本期，主要分享一点对于上述一部分技术的看法。

官方在该方面透露的信息非常少，只提到采用激光焊接技术。该技术是与爱信生产现场的技术共同开发，并且是首次应用于驱动电机。

关于电机绕组焊接工艺的选择，一直是扁线电机开发过程中所需要慎重及充分考虑的一个“纠结点”。纠结原因在于，现阶段主流的两种技术路线TIG焊和激光焊优缺点过于明显。从对标的角度来说，也流传一句顺口溜：激光焊看欧美，TIG焊看日韩。

电装首次将激光焊接工艺应用在驱动电机，也说明了日系传统以TIG为主。此次的技术方向调整，势必在行业内会引起众多讨论。

那么，到底该选哪种技术路线呢？

关于这个问题，联想到一个生活案例：市区上班是开车好呢，还是坐地铁好呢？

开车理论上是更加便捷和节约时间，而时间对于快节奏工作是极其宝贵的。但是，现状是开车会遇到堵车、停车、各种其他情况。这会导致一部分群体会选择地铁，牺牲时间来换取其他更加相对稳定可靠的指标。

从功能需求趋向型角度，或者所谓的发展趋势来看，开车上班必然是发展方向。

但这个发展的路上，需要不断去解决带来便利所导致的衍生障碍。

同样，对于电机绕组焊接的技术路线发展趋势，激光焊接是不可逆的趋势。

趋势并不代表是标准，就比如扁线电机是趋势，但是圆线电机依旧存在市场。

那么，采用激光焊实现电机端部绕组高度的减少，是如何实现？查阅众多资料，尚未找到更加详细的描述。

对于该技术的描述虽只有寥寥几字，却足够引起大家的强大好奇心。因为，它解决的是扁线电机一直在解决，未来也会继续去攻克和产生创新的难题。

那就是：如何缩短电机绕组端部高度。这里需要简单说明，为何要缩短电机端部高度。

一方面，电机输出能力的大小由电流及铜线决定，铜线越多，输出能力越强。电机内部铜线又分为槽内和端部，而主要发挥作用的是槽内铜线。端部铜线因制造问题，是客观存在的“无效铜线”。另外一方面，绕组端部高度也直接影响着整个电机/电驱尺寸。

在文章回归！Lucid电驱动系统强势出击，特斯拉杀手名不虚传，提到LUCID电机端部绕组（含BUSBAR）只有40mm。这也是波绕工艺最大的收益之一。

随着电驱系统集成化、轻量化、小型化的发展趋势加速，电机绕组端部高度成为至关重要的一个参数指标。

扁线电机发展至今，已经出现多种不同形式的绕组连接工艺，电机绕组端部高度不断挑战极限，那么极限到底在哪？这是行业一直在苦寻的结果。

电装此次的新技术是否会带来惊艳，值得关注。

低粘度润滑油

在润滑油的选择方面，E-TGNA和新款THS均采用超低粘度油，有可能为同一款。新款THS润滑油以往的ATF相比，在常温下减半；在低温下，粘度降低到三分之一左右。

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这里的低粘度指的是低温情况。50℃以上，不同型号的润滑油运动粘度/运动粘度，相差无几。

关于润滑油粘度对电驱系统效率的影响，可以参考文章：润滑油对传动系统效率影响的研究。

结论如下：

-17℃±5℃，粘度更低的润滑油Y，平均系统效率提升1.08%。

20℃±5℃，粘度更低的润滑油Y，平均系统效率提升0.43%。

80℃±5℃，粘度更低的润滑油Y，平均系统效率下降0.15%。

高温下，油液粘度更低，抗磨性更差，导致传动效率降低。

因此，油液粘度更低，效率更好，是基于粘度降低不会影响其他功能性能的前提下。

从提高NVH、系统效率、冷却的角度来说，低粘度润滑油是未来的一个重要方向。随着油冷电驱的普及，相信也会加速推动行业的进步。

从电驱剖视图来看，电机沿用以往螺栓固定方案。对于该方案下的油冷系统设计，丰田一直处于稳中求优的状态，未进行重大的革新，可能早期的设计已经达到了巅峰。

此次所谓的最佳冷却和热管理技术，可能更多的是系统方面的优化，而非设计方案的调整。

整体来说，对于丰田首个纯电平台下的电驱系统，值得关注，也确实有很多可以关注的点。

来源：电动新视界

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首次发布时间：2023-06-17