079 电机➕纵置传动轴➕驱动桥，会比中央集成电驱桥更好？

神行问答079：

电机➕纵置传动轴➕下图这样一根驱动桥（双级主减，速比12），会不会比中央集成电驱桥（平行轴，也是速比12）更好？请从簧下质量（整车舒适性）、成本、重量、NVH等不同维度评价。

参考答案1：

1、舒适性：相同速比（12）的电机➕纵置传动轴这样一根驱动桥与平行轴相比簧下质量会轻一个电机的质量，由于总速比只有12，电机的转速应该在5000~6000左右，电机的重量应该比目前的电机质量减轻 1/3~1/4左右，该质量放在簧上对于客车来说舒适性会增加一点点（根据簧上簧下质量比整车工程师也会 调节减震系统的系数保障乘坐舒适性），对于物流车及其他货车基本没有什么影响。

2、成本：电机成本也有相应比例的降低（不能单纯成正比），因纵置结构里面依旧保存了一组罗伞齿轮，且放在高速级则对其加工精度要求非常高，整个车桥成本会比平行轴式的增加很多，且目前罗伞齿在新能源车上应用本身应用就有局限性，售后成本也有可能会增加一些。

3、重量：平行轴少了一根传动轴的重量，略轻一点。

4、NVH：平行轴式系统多采用斜齿轮，相对来说为保障NVH修型等措施合理利用噪音控制相对简单，但车桥上悬挂了很重的电机，则需电驱桥的系统以及整车级的对NVH分析进行全局把控才可以做好。

5、可靠性：纵置式的与传统车桥接近，但存在罗伞齿，在新能源车上应用需理性评估，平行轴式的电驱桥需考虑整桥的可靠性，对各部件的振动需要认真CAE分析，并有大量的道路试验进行验证才能保障可靠性。

6、能耗：平行轴式电驱桥传动链短切斜齿反拖力矩可以与正驱一致，回收的能量也更多，略好。

7、布置方便性：商用车（除公交客车）空间有限，平行轴式会是一个不错的选择；该题目因速比的限制，并没有发挥电机高速化、轻量化的优势，可以适当加大速比，整个系统的优势会更好。

参考答案提供者：郑州智驱-白学森

参考答案2：

中央集成电驱桥(平行轴式，也有称外挂式)与电机+传动轴布置方案对比分析：（主要从市场已有产品及苏州绿控实际产品应用方面简单回答）

1、总体重量：中央集成电驱桥无螺旋锥齿轮总成，省去主减壳体；无传动轴，无变速箱及变速箱、电机安装悬置这些零部件，总体重量要比电机+传动轴布置方案轻。具体需要看实际情况而言；就目前了解的市场现有产品，以4.5T-8T车型现有产品对比，中央集成电驱桥较电机+传动轴方案轻约20-35%。

2、成本方面：较直驱电机比较，同等车型中央集成电驱桥采用更小的电机和减速器；减速器的成本基本与原有主减相当，电机及控制器成本更低；较电机+变速箱比较，直接省去传动轴、悬置、主减锥齿轮这一套。

3、簧下质量问题：这个是前期目前我们在推广电驱桥产品主机厂最为关心的问题；相比电机+传动轴方案，中央集成电驱桥或者同轴式电驱桥，簧下质量都有所增加；但是很少有人能具体说出相对权威，大家公认的标准答案；因为对这个方面不专业，建议参考论文：同济大学，万松，《轮边驱动电动车质量比对车辆性能的影响》。

4、NVH：从我们现有产品的实际测试情况，台架测试按客户标准都没有问题；整车测试，实际体验也无不适感；主要噪音还是来自电机的加速和制动；部分可以通过控制策略进行优化；其他需要更专业人事的解答。

5、目前基本国内桥厂都有该类产品，多数已经出成品；多数主机厂都在布置电驱桥系统的车型；个人感觉势头很猛，但是具体是不是趋势，没人敢打保票，基本都是“你做我也做，你有我也要有”的心态；真正对于簧下质量、操作稳定性、NVH这些，很少能真正验证的透彻；但是对于新能源环卫车，目前优势比较明显，由于整车布置受限，电驱桥优势较大。

参考答案提供者：苏州绿控-韦贤玕

参考答案3：

直驱桥与集成桥那个方案更好是要根据需求者对成本、效率、NVH、舒适性、底盘空间等综合考虑的。

目前主要的动力系统有：直驱方案、减速箱方案、变速箱方案、电驱桥方案。这四种方案最终都要应对纯电动车辆对于动力系统的三个关键性指标：成本下降、重量降低、效率提升。

1、直驱系统应对更高需求方面：

（1）成本方面：电机的成本与电机的输出扭矩几乎呈正比。受制于传动轴和后桥的主减速器的限制，直驱电机的扭矩无法降低。电机的成本主要取决于内部的主要零部件成本，电机中的定转子冲片磁钢和定子绕组的成本总和占据电机的总成本60%以上，而此三项部件的成本主要是原材料的成本。因此从技术角度方面，直驱电机的成本下降空间非常有限。

（2）重量方面：电机的重量同样与扭矩呈正相关。短期内没有技术可以很大幅地提高电机的扭矩密度。乘用车对电机的峰值扭矩要求的持续时间可以很短。而商用车对峰值扭矩要求的持续时间要更长，至少30秒以上。在峰值扭矩要求不变的情况下，直驱电机降低重量的空间同样有限。

（3）效率方面：目前电机和电机控制器的综合效率，最高约95%左右，提升的空间也非常有限，要综合提升1%的难度很高。

2、减/变速箱应对更高需求方面：

（1）成本方面：采用减/变速箱，可以大幅降低电机的扭矩。例如，当直驱方案采用2500N·m的电机时，采用变速箱方案，若一档速比为2.5，则可采用1000N·m的电机。电机的成本可以大幅降低一半以上，变速箱的成本相对于电机成本低得多，因此综合下来直驱电机要高于电机+变/减速箱的成本之和。同时在输出扭矩较大的系统上，变速箱方案还能降低控制器的要求，同样可以降低控制器的成本。

（2）重量方面：采用减/变速箱，可以大幅降低电机的扭矩，这样也就大幅降低了电机的重量。变速箱作为传递扭矩的部件，重量远低于电机的重量。因此综合重量也是减/变速箱更有优势，而且输出的扭矩越大，减/变速箱的减重优势更为明显。因此采用减/变速箱系统对动力系统的成本降低提供了很大的空间。

（3）效率方面：采用减速箱方案，虽然可以拓宽电机的高效区，但是由于减速箱的能量损耗，因此电耗方面相对于直驱方面没有优势。而变速箱方案可以更好地调节电机的工作点，电耗方面相对于直驱在部分工况下略有优势，但效率提升空间仍然比较有限。因此，减/变速箱方案虽然在成本重量方面有较大的优势，但是效率方面没有很好的表现。

3、电驱桥应对更高需求方面：

（1）成本方面：电驱桥将电机集成在桥上，同样匹配减速机构或变速机构，因此也能大幅降低电机的扭矩和成本。桥本身的成本几乎没有增加，同时省去了动力总成安装悬置、传动轴等部件，因此实现批量规模应用之后，综合成本有下降空间，能做到比减/变速箱方案更低。

（2）重量方面：电驱桥的电机和减速机构在总重量方面和减/变速箱方案相当，同时省去了动力总成安装悬置、传动轴的部件重量。因此综合重量也能做到比减/变速箱方案更低。以凌特车为例，重量变化信息见下图。

（3）效率方面：电驱桥外的其他构型，都必须有螺旋伞齿主减，效率较低。而电驱桥换成圆柱齿轮传动后，仅主减一项，大约提高效率3~4%。因此在提升效率方面，电驱桥的提升空间很大。

4、总结：综合以上分析，直驱方案在满足未来需求方面，可以提升的空间很有限。减/变速箱方案在重量和成本方面较有优势，但是效率提升空间有限。电驱桥方案在成本、重量和效率方面都有较为明显的优势。

纯电动卡车总体的发展技术路线为：

（1）电驱桥的劣势：簧下质量问题。说到电驱桥必然会想到簧下质量的问题，这对车辆驾驶性能来说是比较大的劣势。①电驱桥增加的重量，通过采用高速比的减速机构，可以控制在较小的范围之内。以13吨电驱桥为例，常规桥的重量为1000kg左右，电驱桥约为1100kg左右，增加重量不大。②未来几年之内，纯电动卡车还是以城市内运营为主，城市内道路条件较好，簧下质量的增加影响程度较低。因此簧下质量问题不会成为制约电驱桥发展的瓶颈。

（2）纯电动卡车发展的路线。不同车型的发展情况：①在2.5吨以下的物流车上，已经经历了从直驱到电驱桥的过程。②在3.5-4.5吨级的卡车上，直驱、减速箱和变速箱系统都已经有大批量的应用，减/变速箱的应用逐渐增多，其中变速箱以2档变速箱为主。电驱桥也已部分实现小批量应用。预计在一两年内电驱桥会有大批量的应用。③在6-18吨的卡车上，由于直驱电机扭矩和转速方面的限制，目前主要是变速箱的系统（4-6档为主），有少量的直驱电机，电驱桥也是带变速箱的电驱桥（例如比亚迪渣土车的电驱桥）。预计两年内电驱桥会实现大批量的应用。④在18吨以上的卡车上，几乎没有直驱电机的应用，主要是变速箱系统（6-8档为主），不少厂商也开始尝试电驱桥。

参考答案提供者：edrive-卢威

参考答案4：

1、簧下质量方面：平行轴式的要增重电机的大概50kg的质量（以4t满载整车用到最大110kw电机为例） ，这部分影响可通过提高板簧刚度和桥壳的刚度降低。

2、成本方面：a.从减速器上考虑第一级减速由T型变更为＝型，T型结构必须采用高速锥轴承及工艺相对 复杂的螺伞齿，因此价格要高于=型的高速球轴承和圆柱斜齿轮；b.从装配工艺成本上，T型结构除了需 前后增减第一轴轴承处的垫片还需左右增减第二轴轴承处的垫片以保证第一级螺伞齿的啮合印痕(特别是 做为高速级的第一级齿轮对啮合印痕更敏感)；而=型第一轴第二轴轴承处的垫片只为保证轴承预紧，增 减垫片不影响斜齿轮的啮合印痕。因此=型工艺成本更低。c.系统成本上，T型结构必然在电机和减速器 之间增加一传动轴及吊耳；而=型结构的电机和减速器直连，成本更低。

3、重量方面：两种结构减速器重量大致相近。

4、NVH方面： T型结构高转速的第一级采用螺伞齿，其啮合面相对=型结构的圆柱斜齿轮更难保证。大速 比的T型结构采用的传动轴对动平衡要求非常高，极易产生共振和抖动等问题。而=型结构的噪音问题往 往可通过修形和参数优化解决。因此=型结构NVH性能更优。

5、其他方面：a.轴承润滑上：整车前行时T型结构第一级的大齿轮顺时针旋转，自下而上搅动的油液较 难抵达第一级小齿轮上的远端轴承，有润滑不良的隐患。=型结构第一级的两个轴承一般可被油液浸没， 或者其距第一级的大齿轮更近而更易被搅动的油液润滑。 b.布置上：=型结构的减速器可绕桥壳轴线旋 转180°而实现电机后置，T型结构受传动轴限制不可实现电机后置。

参考答案提供者：江铃汽车-黄苏刚

参考答案5：

1、因为集成方案的电机集成到车桥上了，簧下质量必然会增加，理论上集成方案影响舒适度.但是根据实车（总质量4.5吨载货车）对比，几乎感受不到。

2、价格：以4.5吨车为例，传统方案中电机、传动轴、桥、电机悬置等价格的总和与单个电驱桥总成的价格相当。都维持在1.5万以下（当然，排除个别厂家电驱桥较贵）。以重卡为例，因为资源问题目前传统方案远远便宜于电驱方案。

3、重量对比：以4.5吨车为例，集成方案总重量降低至少86kg（有些厂家更轻）。以重卡为例，重量优势不明显。

4、空间对比：集成方案优势明显，车架内侧可以放电池，从而降低整车质心，提升稳定性。

5、传递效率：理论上集成方案的传动效率高，会增加最终的续航里程，实际上经过试验，效果不明显，结果为：传统直驱优于集成方案优于两传统档箱方案（样本少，不排除个例问题）。

6、NVH：实车对比，两种方案相当，只是因为传统方案的电机和桥以及传动轴连接成了一天长动力线，噪音散步均匀，而集成方案全部放在货箱下，导致集成方案噪音传递点固定，主观上感觉稍微明显。（个人主观感觉，仅代表个人观点）

7、如果采用集成方案，因为质心靠前，悬臂长，所以建议在电机处增加减震器或减震弹簧，有利于保护电驱桥总成。如果采用传统方案，建议不使用12速比，12速比对于传统桥来说过大，市场上较少，桥厂不易实现，同样易出现可靠性等问题。

当然集成方案的明显劣势为：可靠性低于传统方案，维修成本高。如果车型定义为新产品，则无需考虑此种劣势。下附对比图。

参考答案提供者：大运汽车-李渊杰