歐陽明高院士：輪轂電機將成爲變革滑板底盤的顛覆性技術智能交通技術

3月25日-27日，在2022中國電動汽車百人會論壇上，中國科學院院士歐陽明高發表演講。

中國科學院院士歐陽明高

歐陽明高表示，中國的新造車勢力最需要防控的競爭對手將來可能會來自美國，除了特斯拉，現在又出現了一批滑板底盤的公司、智能汽車的公司，都是來自美國的創新企業，這是中國新能源汽車面臨的最大的技術挑战。

歐陽明高指出， 現在大量採用分布式驅動來做滑板底盤，比方說雙電機、三電機。現在三電機又开始出現集中電機和輪邊電機，還有直接用輪邊電機，分布式驅動又有好幾種方式。 最終的顛覆性是用輪轂電機，輪轂電機會給整個底盤的自動驅動轉向帶來更加革命性的變化。

國外現在开發所謂的e—corner，所有的都在驅動、懸架、制動、轉向都靠輪轂電機， 四個輪子一塊板，上面放車架，這是顛覆性的。

歐陽明高還強調採用輪轂電機方案，來做滑板底盤具有4大優勢：

第一，空間和能量增加。

第二，驅動、制動都靠輪轂電機。

第三，靈活，原地打轉，各種各樣的功能。

第四，更好地支持全自動駕駛，這是全自動駕駛非常貼切的一種電動化底盤。

隨着Rivian在美國上市，備受資本市場投資者歡迎，滑板底盤一時間成爲了行業熱點話題，而輪轂電機則不太爲人熟知。

什么是輪轂電機？

輪轂電機是將車輛的“動力系統、傳動系統、剎車系統”集成到一起而設計出來的電機。

傳統電動汽車的傳動方案是，把電機的輸出扭矩通過變速器和差速器等傳遞到車輪。而輪轂電機技術是將電機裝在輪轂內，不經過任何機械結構的傳遞，直接驅動車輪。

輪轂電機技術並非新生事物，知名的汽車大師費迪南德保時捷就在1896年獲得到了英國賦予的輪轂電機發明專利，裝備輪轂電機的電動車也隨之誕生。2003年通用汽車將自行研制的輪轂電機應用到雪佛蘭S-10皮卡車中，車輪重量僅增加15Kg，但產生的驅動扭矩比普通雪佛蘭S-10四缸皮卡車高60%。

對於傳統車輛來說，離合器、變速器、傳動軸、差速器乃至分動器都是必不可少的，而這些部件不但質量重、讓車輛的結構更爲復雜，同時也存在需要定期維護和故障率的問題。

輪轂電機就很好地解決了這個問題，可以省略大量傳動部件，讓車輛結構更簡單；同時可以避免傳動損失，減少能耗。數據顯示，相對於傳統的傳動系統來說， 輪轂電機可以提高8%-15%左右的效率。

從全球範圍來看，輪轂電機主要是一些以滑板底盤爲基礎的造車新勢力在應用，國外的代表企業是REE,國內的代表企業是PIX Moving。

國外採用輪轂電機的滑板底盤玩家

國外滑板底盤主要玩家美國的電動車企業Rivian、Canoo，以色列的REE，和英國電動汽車制造商Arrival等企業。而採用輪轂電機技術方案的主要代表是REE。

REE最大特點就是安裝在四個角落的集成驅動單元，其中包括電機、制動器、彈簧、減震器，外部包覆着車輪和輪胎。任何一個單元都可以根據需要加入驅動系統或脫離。驅動電機、制動器、彈簧和彈簧的大小和特性都可以定制，以適應一系列不同的車輛類型。

REE 的聯合創始人兼首席技術官 Ahishay Sardes 解釋了這項技術：“REEcorners 中的電機是完全簧載的質量，位於懸架的底盤側。通過最大限度地減少簧下質量，REEcorners 旨在實現最佳的乘坐和操控車輛動力學。REE 計劃利用真正的线控技術通過完全线控、线控制動和线控轉向技術控制車輛的每個角落，預計將提供車輛穩定性、響應性和安全性，具有完全獨立的車輪控制。”

REE滑板底盤

中國採用輪轂電機的滑板底盤玩家

中國滑板底盤玩家主要有PIX Moving和悠跑科技。根據公开資料顯示，採用輪轂電機技術方案的是PIX Moving。

PIX Moving採用四輪輪轂電機分布式電驅動技術， 核心控制算法自主研發，輪轂電機可以在穩定性控制的基礎上實現前驅、後驅、四驅多種復雜的驅動形式。

PIX智能滑板底盤強調“車輪-地面”交互關系，體現爲舒適性、操控性的提升。

比如，通過左右車輪的不同轉速甚至反轉實現類似履帶式車輛的差動轉向， 減小車輛的轉彎半徑，在特殊情況下幾乎可以實現原地轉向。

原地轉向動圖

PIX Moving分布式驅動的另一個優勢在於，提升了自動駕駛系統的軌跡跟蹤精度，通過轉矩矢量分配控制和主動四輪轉向控制的雙重調節方式，來跟蹤參考質心側偏角和橫擺角速率。

搭載輪轂電機的滑板底盤，運行非常靈活

（動圖來自PIX Moving）

即使自動駕駛系統規劃一條復雜的期望軌跡曲线，車輛的軌跡跟蹤誤差也非常小，而且車輛具有更好的橫縱向穩定和操控性能。

除了滑板底盤以外，目前PIX Moving已應用於無人駕駛小巴--Robobus。

運行靈活，可實現45度側向運行

採用分布式驅動的Robobus

輪轂電機--電動汽車的終極解決方案

從性能本身來看，輪轂電機技術具備更加運行高效、節能、輕量化、小型化等優點，能有效解決新能源汽車成本、能耗、艙體容積等問題，是未來電動汽車應用趨勢。

從發展趨勢上看，隨着技術的進步，L4-L5級的無人駕駛時代終將全面到來。當消費者不再需要駕駛汽車的時候，汽車產品定義不再是以駕駛爲中心，而是會注重車輛的空間屬性。汽車的產品定位將不再是“載人交通工具”，而是真正意義上的“移動空間”，是生活的一部分。採用輪轂電機， 在同等尺寸下可以獲得更多的空間。

上部艙體空間獲得率更高

（圖片來自PIX Moving）

所以不管是從性能本身還是未來發展趨勢， 輪轂電機都將成爲電動汽車的終極解決方案。

不過，現在輪轂電機也面臨一系列問題，比如不易散熱、噪音大、使用壽命短、差速算法等，所以目前輪轂電機主要應用在中低速領域。

目前來看，新能源汽車驅動系統，集中式是當下主流，而分布式是未來趨勢。隨着電動汽車的快速發展以及技術的進步與突破，輪轂電機將進入乘用車市場，實現規模化的商業應用。

而像REE和PIX Moving 提前布局的智能汽車企業，將獲得先發優勢