電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)道（文/梁浩斌）比亞迪的四電機(jī)易四方技術(shù)平臺(tái)在仰望U8和U9上首發(fā)后，8月20日，三電機(jī)的易三方平臺(tái)在騰勢(shì)Z9系列上首發(fā)亮相。易三方借助三電機(jī)的配置，可以實(shí)現(xiàn)超高角度的后輪轉(zhuǎn)向，極小的轉(zhuǎn)彎半徑，以及“圓規(guī)掉頭”等傳統(tǒng)車型無(wú)法實(shí)現(xiàn)的駕駛模式。

類似易四方、易三方的技術(shù)，是分布式驅(qū)動(dòng)的一種形式，近幾年分布式驅(qū)動(dòng)受到電動(dòng)汽車廠商關(guān)注，一些廠商的分布式驅(qū)動(dòng)技術(shù)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)上車，還有更多廠商以及Tier1展出了相關(guān)的電驅(qū)系統(tǒng)，或是在預(yù)研階段。業(yè)界普遍認(rèn)為，分布式驅(qū)動(dòng)是未來(lái)電動(dòng)汽車的主要驅(qū)動(dòng)解決方案之一。

分布式電驅(qū)，提高驅(qū)動(dòng)效率的方式之一

一般的乘用電動(dòng)汽車搭載一到兩個(gè)電機(jī)，采用集中式電驅(qū)方案，單個(gè)電機(jī)放在前軸或后軸，抑或是前后軸各一個(gè)電機(jī)，電機(jī)通過(guò)傳動(dòng)系統(tǒng)（減速器、差速器、傳動(dòng)軸等組成的驅(qū)動(dòng)橋）將動(dòng)力傳遞至兩側(cè)的驅(qū)動(dòng)輪上。

集中式電驅(qū)方案，顧名思義其中一個(gè)優(yōu)勢(shì)就是集成度較高，整車可以只需要一個(gè)較高功率的電機(jī)就可以為整個(gè)車輛提供動(dòng)力，同時(shí)電機(jī)、逆變器、減速器等部件集成在一個(gè)緊湊模塊中，可以給座艙騰出更大的空間。

除此之外，集中式電驅(qū)與傳統(tǒng)的燃油車相比，在傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)上基本通用，技術(shù)成熟度較高，可以降低整體的開發(fā)難度，也具有一定的成本優(yōu)勢(shì)。但顯然，盡管單個(gè)電機(jī)的效率很高，但通過(guò)傳動(dòng)軸等傳動(dòng)系統(tǒng)輸出動(dòng)力到兩邊的驅(qū)動(dòng)輪，動(dòng)力傳遞路徑較長(zhǎng)，相對(duì)分布式電驅(qū)來(lái)說(shuō)還是會(huì)存在較高的機(jī)械傳動(dòng)損耗，且動(dòng)力輸出的靈活性相對(duì)較低。

分布式電驅(qū)，可以理解通過(guò)增加電機(jī)數(shù)量至三到四個(gè)，令電機(jī)布局更加靠近驅(qū)動(dòng)輪，甚至是直接安裝在驅(qū)動(dòng)輪內(nèi)部。所以分布式電驅(qū)的兩種主要技術(shù)路線包括：相比集中式電驅(qū)，電機(jī)位置更靠近驅(qū)動(dòng)輪的輪邊電機(jī)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)直接安裝在驅(qū)動(dòng)輪旁邊，通過(guò)半軸或減速器與驅(qū)動(dòng)輪相連；另外一種是采用輪轂電機(jī)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)直接在驅(qū)動(dòng)輪內(nèi)部，直接驅(qū)動(dòng)或是通過(guò)內(nèi)置的減速器來(lái)驅(qū)動(dòng)車輪。

一個(gè)顯而易見的優(yōu)勢(shì)是，分布式電驅(qū)可以令電機(jī)獨(dú)立控制每個(gè)驅(qū)動(dòng)輪。比如四電機(jī)的分布式電驅(qū)系統(tǒng)中，每一個(gè)驅(qū)動(dòng)輪都由單獨(dú)的電機(jī)進(jìn)行控制，這意味著更加容易實(shí)現(xiàn)整車的扭矩矢量控制，可以實(shí)時(shí)調(diào)整每個(gè)車輪的扭矩分配，大幅提高車輛的操控性和穩(wěn)定性。

同時(shí)這種特性也能給車輛帶來(lái)一些前所未有的功能，四個(gè)驅(qū)動(dòng)輪完全依靠電子控制系統(tǒng)來(lái)控制四個(gè)電機(jī)的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向，無(wú)需機(jī)械差速器，甚至可以各自以不同的方向轉(zhuǎn)動(dòng)。比如仰望U8，奔馳EQG、極氪001FR等就采用了四電機(jī)的分布式電驅(qū)，實(shí)現(xiàn)兩側(cè)驅(qū)動(dòng)輪反向轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)360°原地掉頭。

騰勢(shì)Z9系列上采用了三電機(jī)的分布式電驅(qū)，即前輪由單個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，后輪由兩個(gè)電機(jī)各自驅(qū)動(dòng)，通過(guò)兩側(cè)后輪反向轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)“圓規(guī)掉頭”。
在傳動(dòng)效率上，分布式電驅(qū)由于相比集中式電驅(qū)減少了部分機(jī)械傳動(dòng)的損失，驅(qū)動(dòng)效率也會(huì)更高。

分布式電驅(qū)的技術(shù)難點(diǎn)

相比集中式電驅(qū)，分布式電驅(qū)的技術(shù)也存在較大的難點(diǎn)。比如在車輛過(guò)彎時(shí)，由于車輛寬度會(huì)造成左右兩側(cè)的線速度不同，為了行駛穩(wěn)定，左右兩側(cè)車輪在過(guò)彎時(shí)必然存在轉(zhuǎn)速差，外側(cè)輪轉(zhuǎn)速較快，內(nèi)側(cè)輪轉(zhuǎn)速較慢。傳統(tǒng)的單軸驅(qū)動(dòng)汽車，在車輛過(guò)彎時(shí)可以通過(guò)差速器，來(lái)吸收左右輪的轉(zhuǎn)速差，使車輛更穩(wěn)定可控。

這里的難點(diǎn)主要是電子差速以及如何通過(guò)傳感器等保證四輪轉(zhuǎn)速的一致。由于車輛在路面行駛的狀況復(fù)雜，在控制算法、技術(shù)路線上也較為多樣且復(fù)雜。在四電機(jī)系統(tǒng)中，四輪差速控制可以有兩種方式實(shí)現(xiàn)，一是以汽車左前輪轉(zhuǎn)速作為標(biāo)定車速，調(diào)節(jié)其他三個(gè)車輪轉(zhuǎn)速，四個(gè)車輪繞轉(zhuǎn)向中心同角度旋轉(zhuǎn)從而實(shí)現(xiàn)差速；二是基于前軸整體轉(zhuǎn)向設(shè)計(jì)四輪差速控制系統(tǒng)，控制器通過(guò)調(diào)節(jié)四個(gè)車輪轂電機(jī)的轉(zhuǎn)速來(lái)實(shí)現(xiàn)差速，其獨(dú)到之處在于當(dāng)電動(dòng)汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)，整個(gè)前軸可繞前軸中心整體旋轉(zhuǎn)一定的角度。

另一方面如何確保直線高速行駛時(shí)保持四個(gè)輪速的一致，也需要傳感器、電機(jī)控制等具備極高的精度以及極低的響應(yīng)延遲。

目前已經(jīng)推出的一些分布式電驅(qū)方案

三電機(jī)的車型實(shí)際上出現(xiàn)得較早，相關(guān)的方案也相對(duì)成熟，最早的是奧迪推出的ATA250，官方稱其為電氣解耦型分布式輪邊電機(jī)驅(qū)動(dòng)，將兩個(gè)輪邊電機(jī)水平對(duì)置，兩個(gè)電機(jī)分別控制兩側(cè)的驅(qū)動(dòng)半軸，同時(shí)兩側(cè)各配備了減速器，以及獨(dú)立的逆變器和控制器。ATA250被應(yīng)用到奧迪E-tron S車型后軸上，兩個(gè)400V電機(jī)共提供276kW的功率。

從目前的方案來(lái)看，三電機(jī)以及四電機(jī)的分布式電驅(qū)中，后軸的電機(jī)基本都采用雙同軸結(jié)構(gòu)，也就是電機(jī)背靠背水平對(duì)置。這是由于后軸橫向空間較大，足夠容納水平對(duì)置的雙電機(jī)，同時(shí)也可以盡可能降低對(duì)座艙的空間影響。

但在前軸上，由于需要容納轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)，前輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)需要前軸預(yù)留一定的橫向空間，于是橫向空間不足的情況下，還要容納兩臺(tái)輪邊電機(jī)，就需要將兩臺(tái)電機(jī)平行布置了，這也被稱為平行軸式雙電機(jī)電驅(qū)動(dòng)。

比如采用四電機(jī)的極氪001FR，在前軸上就采用了一套雙電機(jī)平行軸分布式電驅(qū)動(dòng)將兩臺(tái)155kW的電機(jī)轉(zhuǎn)子平行布置集成到電驅(qū)模塊中，實(shí)現(xiàn)前軸輸出高達(dá)310kW。

當(dāng)然也有在前軸上用雙同軸結(jié)構(gòu)的雙電機(jī)布局，比如仰望U8。仰望U8上的前軸電驅(qū)系統(tǒng)采用雙同軸水平布置，但減速器的結(jié)構(gòu)從兩側(cè)變成從中間延伸出，兩組減速器并排緊貼著。這樣的布局雖然降低了電驅(qū)系統(tǒng)的橫向長(zhǎng)度，但大大增加了縱向高度，因此只能在大型SUV上應(yīng)用。

目前在性能型電動(dòng)車上，已經(jīng)有多款車型搭載三電機(jī)的分布式電驅(qū)，包括保時(shí)捷Taycan Turbo GT、奧迪E-Tron S、特斯拉Model S Plaid、騰勢(shì)Z9系列、Lucid Air Sapphire等；四電機(jī)則有仰望U8/U9、極氪001FR、猛士917、Rimac Nevera、Rivian R1系列、悍馬EV等。

分布式電驅(qū)也有多家車企以及Tier1已經(jīng)推出，比如奇瑞、長(zhǎng)安在今年北京車展上就展示過(guò)分布式電驅(qū)系統(tǒng)，另外華為、匯川、綠傳、精進(jìn)、馬瑞利、舍弗勒等Tier1也已經(jīng)有分布式電驅(qū)產(chǎn)品或技術(shù)展示。

小結(jié)：

分布式電驅(qū)作為未來(lái)電動(dòng)汽車的發(fā)展方向之一，目前依然成本較高，僅在一些高端車型上實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。不過(guò)我們也看到越來(lái)越多的廠商展出相關(guān)產(chǎn)品和技術(shù)，隨著集成化帶來(lái)的成本下降，以及控制算法等應(yīng)用的成熟，相信在電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展期，分布式電驅(qū)很快會(huì)實(shí)現(xiàn)技術(shù)普惠，下放到更多車型上。