7月1-3日，2019世界新能源汽车大会于在海南博鳌盛大召开，大会设置了九个分会场，深入探讨新能源汽车在技术创新、安全、充换电及基础设施建设等领域的发展趋势，以及自动驾驶与城市交通电动化转型等诸多领域的热门话题。其中，先进电驱动技术主题峰会主要聚焦高性能电驱动总成技术、电机电控安全技术、高效高功率密度的先进电机及驱动技术、基于下一代功率半导体的智能电机控制技术、新能源汽车新型传动技术、车载电力电子系统集成技术、轮毂电机核心关键技术、电驱动系统核心元器件供应保障、成本控制和研发创新等议题。

南京越博动力副总经理蒋元广出席峰会并做主题演讲：“重载商用车电驱动系统解决方案”。

蒋元广先生为北京理工大学动力机械工程博士，现任南京越博副总经理、新能源汽车研究院院长，长期从事新能源汽车动力总成产品的研发和管理工作。

蒋总：谢谢贡俊总的介绍。前些天在南京见到贡总，他参与发布2019电驱动产业的一个报告，报告非常好，我最近也一直在学习。今天非常荣幸来做一个交流，关于重载商用车电驱动系统解决方案。上午有一个论坛围绕中重型车的零排放，说明大家都在关注这个领域。报告主要分为四个部分：第一，背景的介绍;第二，关于重载商用车电驱现状和趋势;第三，介绍一些关键技术;第四，总结。

重卡是非常重要的生产工具，近几年得到稳定的发展。传统的重卡销量2018年达到100多万辆，2019年1-5月份有55万辆。重卡在促进国民经济发展中发挥了重要作用。

但是我们看到也带来一些问题，其中排放的问题比较突出，尽管保有量占比较少，8%左右，但在氮化物和颗粒物的占比非常高，上午的那个中重型车零排放论坛应该有比较权威的这方面的数据。可以这么说，一辆重卡相当于几十台小轿车的排放。燃油的成本比较高的，燃油费从整个运输成本来看占比超多1/3，很多物流公司也反映这个问题突出。

电动化在重卡当中开始出现，氢燃料电池有可能将来重卡中得到应用推广，这是未来的目标，但是电动化是一个基础，也是智能化的基础。目前，受电池成本和重量的限制，电动重卡需求主要在两个领域：场地用车，固定的场地，港口、码头、矿区，今天上午也提到机场，机场也开始大量使用纯电动拉人的车、拖行李的车和甚至牵引飞机的车，第二个领域是固定线路短距离运输的车，比如环卫用车、城市用渣土车。右边几张照片是港口、码头、矿区，他们是目前最主要的应用场景。新能源中重卡从2013年开始出现，稳步增长，2018年几百台，新能源中重卡主要就是纯电动，混合动力有整车厂在研究，也有出公告的，基本没有量产，也可能跟补贴有关，还有一些和发动机相关的技术还需要进一步完善。第二张图是牵引车、自卸车和专用车的几类，也正好对应了前面讲的几个应用场景。从2019年1-5月份的电动重卡数据来看，有个非常大的增长，比亚迪有比较突出的产量，6月份的时候，徐工也发布了100台纯电的重卡，那是越博动力提供的总成系统，主要面向与深圳渣土运输的需要。可能也跟深圳出的渣土车的专项补贴政策有关，力度比较大。

这是雷神(美国初创公司)做的一个纯电动的牵引车，36吨载重，续航480公里，做了一个样车。宝马的纯电动重卡车做了三辆运行在慕尼黑，效果不错，但是量比较少。

这是沃尔沃的电动卡车，FL用于城市物流的配送，右边的图是做市政用车的24吨车，两台电机，采用双档变速器，最大续航里程达到300KM，但是量也非常少。奔驰的重卡，动力来自于第二个轴的两个轮毂电机，电机扭矩达到500NM，估计加了减速装置，要不然动力需求达不到。特斯拉的重卡也是去年发布的，四个电机两个轴，每个轴有两个电机加减速器，上面是国外的一些案例，说明大家在关注和研发，目前没有批量生产。量产的，还要看国内的，比较典型就是比亚迪的纯电动渣土车形成批量，满载31吨，280公里，两个桥，每个桥上有电机和4AMT的箱子。我们给徐工提供的动力系统，6月份发布了一百台渣土车，也是面向深圳需求的，满载31吨，和比亚迪是差不多的。

下面我们看一下现状和趋势。动力系统技术路线比较多，方案比较多，像乘用车的，现在的趋势就是围绕三合一高度集成，前后双电驱动用在高性能SUV上，还可以集成各种电控，这是乘用车的趋势。商用车的电驱动方案也比较多，公交用的直驱比较多;另外受到电机成本和重量的一些影响，所以集成变速箱也是商用车里面运用日益增多的一个方案;另外对于电驱桥，有同轴的和平行轴的进行运用，微面车上应用较多，轮边电驱桥在一些高档公交上在使用，轮毂电机桥也有在研发的，总之商用车的方案比较多，技术路线也比较多。简单做一个比较，对于轻型的商用车来讲，市场用得比较多是电机直驱(带传动轴)、电机+减速器(带传动轴)，电机+变速箱(带传动轴)这种方案用得比较多，前面两种对于重卡来讲受制于电机的功率和扭矩达不到要求，所以在重卡目前没有应用。重卡应用比较多是电机+AMT的变速箱，比如比亚迪是单电机+4MT的变速器;还有双电机电驱动桥的方案，目前双电机的方案我们在做测试。

我们总结了一下对于重载商用车电驱动的趋势。刚才MARCO先生介绍的，他认为只使用电机是未来的一个趋势，不需要变速箱。我们认为也是这样的，目前来讲还有很长的一段路，用于分布式驱动的轮毂电机是很好的方向，电机的一些关键技术问题还需要解决。现在来看，第一个趋势是变速器的应用要增多，车要适应复杂的工况，包括协调电机是在最大的高效区间，尽量减少电机的规格，降低电机的成本，变速箱的成本相对更可控，也可以减少总成的重量。变速器从无到有，从借用传统的箱子到开发专用的电动汽车变速器。下面是我们原来的八档箱，在现有的产品上做了一些改造适用于电动重卡，现在通过研发重新设计了适合电动重卡的四档箱，变速箱的重量显著减轻。第二个趋势是多电机的应用。重卡载荷变化大，电机的高效向追求运行的综合高效来考虑，另外多电机可以解决AMT系统的动力中断问题。从18吨-30吨-49吨的等速40需求的功率来看，分别在电机MAP上找到相应的点，从两个方案的电机MAP上来看，双电机驱动的方案可以优化效率，向高效区去靠拢。这样在效率上有所提升。第三个趋势是，集成度越来越高，与乘用车一样。电机、变速箱、电控与车桥的集成;电驱动桥与车架、电池包等集成，形成电动化专用底盘。这是越博的双电机电驱动桥的方案，包括电机、AMT和MC，高度集成。右边这张图是AVL的卡车电动化底盘的概念图。

第四个趋势是，高效轻量。电机电控，温老师和蔡博士讲了很深了，我不多讲了。高速电机和高速变速器的应用进一步促进轻量化，油冷技术和扁线技术的开始应用，提高总成的效率，降低重量。第五个趋势，模块平台化。对于重卡来讲，能不能尽量复用一些零部件，采用模块化组合的思路。同一款电机的不同个数组合，应用在不同吨位的车上。

下面一部分给大家介绍一下相关的关键技术。因为目前变速箱是电动重卡必不可少的，再加上刚才电机和电控刚才几位专家讲得比较多，我主要从变速箱的角度看看有哪些关键技术。第一个就是选换档的机构要高效可靠并且低成本。这是我们自己研发的机构，利用滚轴丝杠结构+传感器+电机来做，这个技术是主流的方案，比较成熟可靠，目前持续不断的测试，常温下可以达到300多万次无故障，还在继续测试下去。第二是多参数的EMT换档策略。等会张农教授可能会着重讲讲这方面的技术。TCU根据驾驶员的意图(踏板开度)及车辆的行使状态，进行摘档、电机调速、挂挡、恢复扭矩等换档的过程。因为重卡的载荷变化大，行驶工况复杂，换档策略与实际工况的匹配度直接影响整车综合性能。现在基本采用双参数，输入车速和踏板开度，经过一系列的查表，选择合适的换档策略。三参数换挡策略，把加速度考虑进去。另外我们做一些研究关于五参数换挡策略，在三参数的基础上考虑坡度和负载，将来的效率会更好一些。第三个关键技术是，齿轮的修形和工艺实现。需要综合考虑NVH和效率，多目标优化来设置齿轮的参数。这是修形前、修形后的公差比较。另外高精度的磨削加工可以提高齿形齿向的一些微观精度。最后齿轮箱的最高效率可以达到98%。这些都是在我们重庆的变速箱工厂来实现的。第四个技术讲一下控制器软件的开发和功能安全。TCU、VCU、MCU的软件都在向AUTOSAR和功能安全这些方面来发展。前段时间我们刚拿到功能安全ISO26262流程的认证，所以在这些方面有一些体会。严格按照这样一个流程，采用V模式的流程进行开发设计，从系统设计到软件安全要求的定义，到软件架构的设计，到软件单元的设计，以及后面的各类测试，都要有相应的工具链、文档体系等保证。

第五个是讲智能制造。这两天大会提汽车的“三化”，其中智能化，除了包括自动驾驶，还应该有智能制造的意思，包括整车及零部件的智能制造。我们在新建一个智能工厂，利用全流程的信息化手段把设计环节、制造环节和服务环节打通，建立制造大数据平台，实行加工精度建模和加工质量的在线监测，建成一个柔性化、自动化的智能工厂。目前阶段各类动力总成规模还不是特别大，所以怎么做到高度的柔性化非常重要。通过智能制造，最终要提高电驱动产品的品质和一致性。

最后来一个简单的总结。一是重载商用车是汽车节能减排的重要领域，电动化也是智能化和氢动力的基础，电动重卡在特定的场景已经实现了小规模的应用。二是重载商用车量产车的电驱动系统基本匹配多档的AMT变速箱，主要有中央驱动和电驱动桥方案。我们看到在乘用车上也有在研究应用多档的变速箱，比如FEV在研究两档的AT，蔡博士这边的电磁两档箱。商用车更需要多档的变速箱来配合动力的输出。三是与乘用车电驱动系统一样，向高效率、高集成、高品质、轻重化、平台化、低成本等方向发展。