这一技术或将成为风口,仍有短板亟待解决?

发布日期:2025-06-23· 中国汽车报网 记者:赵建国 编辑:李沛洋
记者:赵建国 编辑:李沛洋

一道风景能带火一座城,一个重要的零部件也能再次引发对新能源汽车的关注,轮毂电机就是其中之一。

近来,国内外多个品牌的新能源汽车已经使用或正在准备采用轮毂电机。那么轮毂电机究竟有哪些优势?还有哪些短板有待克服?其发展前景又将如何呢?

新能源汽车的新宠

如今,从穿梭在城市道路上的设计新颖的各种电动汽车,到驰骋在高速公路上的一些大型电动SUV,新能源汽车的身影越来越多。它们以其环保、节能、安静的特点,正逐渐改变着人们的出行方式。而在这些新能源汽车中,有很多品牌已经使用了轮毂电机。

所谓轮毂电机,简而言之,就是将电机安装在车轮的轮毂内,直接驱动车轮转动的一种电动驱动系统。从理论上看,与传统的汽车动力系统相比,轮毂电机省去了离合器、变速器、传动轴、差速器等一系列复杂的机械部件,使得汽车的动力传输更加直接、高效。

轮毂电机之所以能在新能源汽车领域再次崭露头角,自然有其独特的魅力。相比较而言,传统汽车的动力传输系统中,离合器、变速器、传动轴、差速器等部件相互交织,不仅增加了车辆的重量,还使得结构变得异常复杂。而轮毂电机的出现,打开了简化结构的大门。它将电机安装在车轮的轮毂内,省去了大量的传动部件,让车辆的结构变得简洁。这不仅减少了能量在传动过程中的损耗,提高了传动效率,还为车辆的设计和布局带来了更多的可能性。

从实际应用看,轮毂电机可以赋予新能源汽车更加灵活多变的驱动模式。由于每个车轮都有独立的电机驱动,车辆可以轻松实现前驱、后驱、四驱等多种驱动模式,甚至可以做到全时四驱,让车辆在各种路况下都能如鱼得水。此外,轮毂电机还能通过控制左右车轮的转速差,实现类似履带车的差动转向,大大减小了车辆的转弯半径。在狭窄的街道或者停车时,这种灵活的转向方式就显得尤为实用,能够让车辆轻松应对各种复杂的路况。

以往车型应用较少

说起轮毂电机,竟然与保时捷有着一定的渊源。

1900年,保时捷构想了最早的电动车之一,后来为弥补原始铅酸电池的不足又增加了汽油发动机,也就是现在被称为增程式的车型,而这款车型搭载的正是轮毂电机,这项技术最终催生了首款全轮驱动汽车。

轮毂电机与普遍的内置电机不同,从结构上看,其本质上是车轮的一部分,无需驱动轴或差速器。轮毂电机可实现更直接的动力传输,且具备一定的优势。韩国现代与起亚的UniWheel省电轮胎系统,也使用了轮毂电机。轮毂电机的优势之一,是显著减少传动系统损耗。燃油车的动力从发动机经变速箱、差速器和驱动轴传递至车轮,损耗较大;即便电动车仍保留减速齿轮、差速器和驱动轴,动力从电机传输至车轮时仍将产生损耗。电机直接安装在车轮内可减少摩擦和能量浪费,轮毂电机还可实现更精准的扭矩控制和扭矩矢量分配。

但是,也有业内人士认为,轮毂电机仍然有尚待解决的短板。一方面,其带来了非簧载质量的增加。非簧载质量是指不受悬架支撑的部件(如车轮)重量,保持其较低水平可提升舒适性、抓地力和操控精度。或许可通过将重型刹车系统内置来抵消这一影响,但这也会增加悬架和副车架设计的复杂度,可能抵消轮毂电机的大部分初始优势。电机转子可能直接与车轮连接,而定子固定在悬架上。由于定子本质上成为车轮的一部分,会增加转动惯量,即较难改变转速和方向,在一定程度上有可能降低车辆的灵活性。另一方面,轮毂电机相比内置电机,其承受的冲击是个挑战,在实际使用中,轮胎和悬架受到的任何冲击,都可能以某种方式传递至电机。像路面的不平及坑洼等路况都会对轮毂电机造成震动,影响轴承或转子等运动部件的寿命。在使用环境中,电机还会暴露在水、雪和盐中,可能加速密封件磨损并渗入电机,引发问题。

此外,此前冷却曾经是轮毂电机另一个需要克服的弱项,但已经出现了一些散热的新设计。同时。还需要注意的是,高压电缆从电池经悬架连接至轮毂电机,如果发生意外导致车轮脱落的情况下,高压电缆可能暴露在外,需要格外留神,避免触电危险。当然,也可以采用一些设计来避免,但会增加系统的复杂程度,提升成本。有关专家认为,总体上,技术进步是大趋势,如何用好轮毂电机也会有一系列的新技术来为其保驾护航。

优势向好 应用渐多

随着技术不断演进,轮毂电机的应用前景也在不断向好。

从现在的技术看,轮毂电机已经可以与多种新能源动力系统匹配,为其提供良好的动力支持,能发挥出自己的优势。此外,轮毂电机还非常有利于实现制动能量回收这一重要的节能技术。在车辆制动时,电机可以将车辆的动能转化为电能并储存起来,实现能量的循环利用,进一步提高能源利用率,增加车辆的续驶里程。

从产业应用看,轮毂电机仍然需要克服相关的成本问题。由于生产工艺复杂,精度要求更高,导致其制造成本相对较高。而且,轮毂电机集成在车轮轮毂内,一旦出现故障,维修难度较大,需要拆卸车轮等部件才能进行维修,这也增加了维修的时间和成本。

其实,任何技术都是在不断发展中健全与完善的,轮毂电机也是如此。越来越多的应用,有利于轮毂电机克服一些实用性不足的种种问题,加速使其走向更加优秀的技术和更为合理的成本。

在相关专家看来,随着科技的不断进步,轮毂电机技术也在持续快速发展。越来越多的新能源汽车制造商和科研机构都在加大对轮毂电机的研发投入,一些相关的新技术、新工艺不断涌现,助力其更快“成长”与完善。在未来,轮毂电机有望在新能源汽车领域发挥更加重要的作用,实现更加灵活的操控和更高的能源效率,为人们的出行带来更多的便利和更好的体验。

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