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2019年09月11日 | 轮毂电机有何优势？为什么没普及？
2019-09-11 来源：AL频道
9月9日，保时捷Taycan纯电动车下线，几年前是造车新势力“群魔乱舞”的时代，现在轮到传统汽车打压它们了，越拉越多大品牌推出高性能纯电动车。
说到Taycan，很多人不知道，其实保时捷老爷子在100年前就造出电动车，而且他整出了一个黑科技——轮毂电机。看下图，这台长得跟马车一般的电动车，前轮毂是不是接了一个大盘罩子？那就是轮毂电机，现在这玩意儿展览在保时捷博物馆里，一进入口就能看见。
那么，什么是轮毂电机？就是把电机装在车轮里，省掉其他的传动部件。一辆车装了四轮轮毂电机后，每个轮能智能调节动力，过弯极限不是其他四驱比得上的。除此之外，轮毂电机还有很多优势，因为取消了很多零部件，发动机、变速箱、离合、传动轴什么都不需要，车辆结构一下子变得简单起来。但最直接的优势，是动力加速比现在传统布置的电动车更直接，几乎0滞后。
不少车企都在研究轮毂电机，并推出一些实验车。近半个世纪，尤其日本企业特别感兴趣。在这么多应用轮毂电机的车中，日本车占了多数，下面有图为证。
1991年，日本庆应义塾大学和东京电力公司联合研发一台IZA跑车，它采用四个外转子式永磁同步轮毂电机，外转子直接和轮毂连接，每个电机最大功率为25千瓦，最高时速达到176km/h，续航里程为270km。
1996年，日本国家环保局联合其他机构推出Luciole小型纯电动汽车，它只有后轮用了轮毂电机，每个轮的最大功率为36千瓦、峰值扭矩为770牛米，因此总的功率为72千瓦、峰值功率为1540牛米。
2000年，日本ARACO推出了更小的COMS小型电动车，电动轮由电机和行星齿轮减速器组成，行星齿轮减速器布置在电动机转子内部，使电动轮的轴向尺寸变得更小。
2001年，又是日本庆应义塾大学，研发出一款8轮电动车，叫KAZ。这辆车因为像毛毛虫一样的奇葩造型，曾经在网上火过一段时间，我相信你也见过。它的驱动系统采用的是减速驱动型，行星减速结构没布置在内转子里面，而是和转子并排。KAZ每个轮的最大功率为55千瓦，整车最大输出功率为440千瓦，极速达到311km/h。
2005年，本田推出一款FCX燃料电池车。它采用三台电机，其中布置在前方的是“传统电机”，而另外两台电机跟后轮相连。
2008年，法国跑车小厂Venturi和米其林合作，推出了采用米其林“主动轮”技术的Volage跑车。米其林这套电动轮集成了嵌入式主动悬挂、驱动电机、悬挂电机及盘式制动器。
2011年，中国品牌开始发力，广汽推出一款用两个后轮轮毂电机的纯电动车，每个轮毂电机有8个子电机和子控制系统，全部集成在轮毂内，重量轻、扭矩大、结构紧凑，两个轮毂电机的最大功率为166千瓦，最大扭矩达到了1650牛米。
同样是2011年，奇瑞推出瑞麟X1-EV电动汽车，同样采用轮毂电机。由于直接将驱动电机装在车轮中，发动机舱故能腾出大量的空间，悬挂系统也有更好的设计。
2018年，造车新势力华人运通发布了一款四轮转向轮毂电机工程车HOV-RE05，它提供了14套不同工况/模式下的智能驱动逻辑，根据不同路况，4个独立的车轮都可改变方向，并且能实时地正反转，自由度极高。已达到交叉四轮转向（原地调头）侧前向滑行、交叉内前轮反转及外驱内侧轮反转等动作，非常炫酷。
除了上面提到的，历史上还有许多车辆采用了轮毂电机，不仅是乘用车，还有商用车。比如2016年，奔驰推出的Urban eTruck就采用了带轮毂电机的后轮，整车最大扭矩达到10989牛米。
按上面这么说，轮毂电机至少发展了一百多年，还有不少试验作品，为什么就没法量产呢？下面例举4个原因。
1、难以降低簧下质量。簧下质量指是车轮、轮胎以及相关附带的一些零部件的运动质量。如果簧下质量很重，舒适性就很差，过一个坑就导致车身的明显晃动。而电机本身采用了铜、永磁铁和其他金属，都是有分量的材料，几乎降不下来。现在车企都在尽量降低簧下质量，科尼赛克甚至有碳纤维轮毂，减重从脚开始了。
2、散热困难。由于轮毂电机集成在轮毂内，散热环境差，容易导致电机过热。而电机过热会导致永磁体退磁，显著降低电机的寿命。
3、轮内空间有限，电机难做得很大，导致动力和扭矩受到较大限制。
4、对可靠性的要求很高。因为车辆在行驶中受到沙石、泥水的冲击破坏，甚至有涉水的可能性。而轮毂电机在车轮内所处的就是这样恶劣的环境，这对电机的品质和可靠性有很大考验，与其投入这么多精力，不如做传统布置的电机。
但任何新事物总有缺点和优点，相比主流电动汽车，轮毂电机被少数厂商当做是难得的核心竞争力，谁掌握了它，就不愁其他厂商压制。但这个过程是痛苦难熬的，这样的例子也不少见，比如转子发动机，可能马自达把它奉为宝贝一样，但发展了这么多年也没让马自达变成一个汽车巨头。
但坚持总会有回报，对吧？毕竟轮毂电机还是有动力加速直接、可四轮独立控制等明显优势。尤其对于传统汽车落后于发达国家的中国，不少本土企业还在苦力钻研，以期一日将这技术掌握在自己手中。
除了华人运通，恒大新成立的恒驰汽车，未来也有往这个方向发展的趋势。因为在2019年，恒大就收购了湖北泰特机电和英国轮毂电机公司Protean，由此看出恒大特别看重高门槛、与众不同的核心技术。
史海拾趣
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