当前，随着全球新能源汽车市场竞争从“增量竞争”转向“分享博弈”，自主可控核心技术成为汽车企业立身之本。动力系统是新能源汽车的“动力心脏”，也是全球汽车企业技术创新竞争的核心战场。
近日，哈尔滨理工大学谢颖教授领衔的研发团队在国家重点研发规划项目“十四五”的支持下，历时两年攻关重大难题，成功阐明了高性能轮毂电机从实验室到生产线的一系列关键技术。更重要的是，这项被称为“未来推进解决方案”的轮毂电机技术已正式搭载在中国首款量产车上东风逸派007轮毂电机客车，目前该车已列入工信部第401批《道路车辆生产企业及产品公告》。
创新设计：轮子有自己的驱动能力。
简单来说，轮毂电机就是一种集中式驱动电机，最初连接到汽车底盘的悬架上，然后“拆分”成多个电机集成到每个车轮中，赋予车轮自己的牵引能力。虽然这听起来像是一个巧妙的设计，但这是一个困扰该行业多年的技术和工程问题。传统的中央驱动电机在机箱内有足够的安装空间，还可以配备完善的保护和散热装置。另一方面，直径小于70cm的车轮必须引入轮毂电机，包括电机、制动器、车轮等全套装置轮毂轴承。更苛刻的是，对电机的密封性、耐用性和抗干扰性的要求远远超过传统电机，因为车轮必须经受各种恶劣环境的考验，如行驶时的碰撞、浸水、泥浆、高低温等。
为了实现这一目标，谢颖团队提出了一种新的强耦合、多量磁场精确分离的轮毂电机协同设计方法。该方法使您能够更准确地模拟和预测现实世界中正在运行的发动机的复杂状态，从而实现设计优化。在这一设计理念的指导下，团队实现了一系列革命性的创新。公司首创的12层梯形齿变节矩矩形线绕组结构，相当于对电机绕组进行“减薄整形”，在相同空间内提高了电磁性能。创新的定子结构分离齿和轭之间的d提供了扭矩密度和效率的双重改进。
值得关注的是，这个产学研团队形成了强强联手，攻克难题。该项目由东风汽车集团牵头，联合哈尔滨科技大学、上海电气传动有限公司等部门攻关。经过六次优化迭代，e团队开发的发动机样机在临时审批期间完全超出了预先设定的指标，为量产奠定了坚实的基础。
革命性的散热：紧凑的结构提供高效的冷却
如果说创新设计是轮毂电机的“心脏”，那么散热技术就是保证其持续运转的“呼吸系统”。这也给轮毂电机的量产带来了障碍。电机运转时会产生大量热量，类似于一个小时奥姆电暖器。如果温度过高，它会自动启动以保护自身。轮毂电机封闭在车轮内部的一个小空间内，位于“制动器”附近。如果热量不能散发，电机的效率就会下降，严重时可能会烧毁电机。研究小组将解决发动机温度升高问题的方法与“在密封的小房间里安装空调”进行了比较。这种“空调”要求散热效率高，而且不占用太多空间。经过无数次的设计分析，我们提出了高散热、低流阻冷却结构和新型导热封装材料的一体化解决方案，实现直驱轮毂电机的高效冷却。
“我们实现了减小发动机尺寸并逐渐提高其性能的设计目标。”公司表示将为工程样机开发提供强有力的技术支持ent和批量生产。
提升您的体验：驾驶时享受灵活宽敞的空间
最终，技术进步必须转化为现实世界的驾驶体验。轮式发动机的最大创新价值在于，它颠覆了数百年历史的车辆推进架构，实现了从“集中式”到“分散式自治”的转变。谢莹打了个比方。传统的汽车动力系统就像一名教练和四名运动员。客车通过传动轴“指挥棒”将动力分配给所有四个车轮，这使得它们缓慢且不准确。 In-Wheel Motor 说道：“四名选手各有一名教练。”每个车轮可以根据路况独立调节功率。不仅反应更快，更复杂的驾驶位置也成为可能，以适应电动智能化的发展趋势。
这一转变首先带来的就是驾驶体验的改善。对于传统的传输系统，有动力传输的延迟，但车轮中的电机向车轮提供“直接指令”。为了解决扭矩输出平滑的问题，团队在转子上采用了三段“一字”斜极技术。这显着减少了齿副的脉动，就好像我在输出端安装了“更软的”装置一样。
更好的空间利用率直接使消费者受益。通过消除发动机和传动轴等传统部件，我们实现了“完全纤薄”的汽车底盘。电动汽车轮毂设计的拓扑结构可以与在电池供电的平板电脑上添加四个自动轮进行比较。通过调整轴距和轴距，可以改变车辆的整体宽度和长度，让从小型车到大型车、乘用车和商用车都可以分享平台开发的好处。 “这就像用模块化家具取代了客厅里的大沙发。”Sudd“这样一来，空间就被释放了。”谢莹解释道。这种空间重新配置，可以让底盘安装更多的电池，有效增加续航里程。此外，它还有大前备箱、平坦的车内地板设计以及后排乘客的脚坑。我们也在扩大步伐。
该技术的最终价值在于大规模的工业应用。东风一派007作为全国首款轮式电机新能源客车亮相工信部新车广告。这体现了东风汽车集团与项目合作伙伴在工程和营销方面的完美结合。
经过多年努力，哈尔滨科技大学团队在轮毂电机技术国产化方面取得突破，从实验室的基础样机到即将量产的车型。这一成果成就了全球首款量产轮毂电机ctric车辆不仅让我国在新能源汽车核心驱动技术领域处于领先地位，也为汽车行业提供了分布式驱动的新范式。随着首批量产车的上市，更高效、更舒适、更智能的电动驾驶新时代正在迅速开启。
◎本报记者 朱红 【张艳玲 编辑】
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