电动汽车驱动技术路线解析：集中式驱动还是分布式驱动？

中国发展新能源汽车技术路线是什么？一直争论不停。

最后在国家高层领导直接参与下，明确了“纯电驱动”为中国新能源汽车的技术路线，将混合动力的技术路线被划到节能汽车的范畴里了。

接下来，开始要讨论的是集中驱动还是分布驱动？讨论必须是发散思维，这是一个必经的过程。但是最后还是要收敛的。讨论如下供参考。

驱动汽车前行的力一定是机械力，目前驱动汽车的机械力源于发动机输出的机械力和电动机输出的机械力两种。

其他形式的机械力(飞轮、液压等)来驱动汽车前行，估计没有成为商品可能性。

电动汽车作为一种工业产品，以电池为主要能量源，动力源全部或部分由电动机提供，涉及机械、电力电子、通信、嵌入式控制等多个学科领域。

“纯”字的基本含义是，驱动汽车的机械力，就是单一来源于电机输出的机械力；另一层意思是，即使车上有内燃机在做功，也不当发动机用了。

现代汽车已经发展140多年，一辆汽车只配一台发动机。而今天发走纯电动驱动的汽车，驱动电机可以配多少个？一个是必须的，最多是每一个轮子配一个驱动电机。

发动机按布置位置的不同，可以分为前置、中置、后置三大分类。再可以细分前置前驱、前置后驱、中置后驱、后置后驱等。

如果是一个驱动电机，也可以分为前置、中置、后置等。目前电机驱动模式又进一步衍生出多个电机驱动模式，于是出现集中驱动模式与分布驱动模式的分法。

集中驱动式电动汽车与传统内燃机汽车的驱动结构布置方式相似，用电动机及相关部件替换内燃机，通过变速器、减速器等机械传动装置，将电动机输出力矩，传递到左右车轮驱动汽车行驶。

集中驱动式电动汽车操作实现技术成熟、安全可靠，但存在体积较重，效率相对不高等不足。随着纯电动汽车技术研究的深入，纯电动汽车的驱动系统的布置结构也逐渐由单一动力源的集中式驱动系统向多动力源的分布式驱动系统发展。

集中驱动再细分为单电机与双电机方案两大类

两个驱动电机通过减速器分别驱动左右两侧车轮，可通过电子差速控制实现转向行驶，以取代机械差速器，该驱动方式为目前研究的热点。

电动机和固定速比的行星齿轮减速器安装在车轮里面，省去传动轴和差速器，从而使传动系统得到简化。该驱动方式对驱动电机的要求较高，同时控制算法也比较复杂。

对双电机驱动方案，笔者一直没有看懂其设计者的基本意图。是弥补单电机的不足，更好的节能？双电机驱动方案一个高速电机，另一个是低速电机。

彼此之间一定是要组合地工作。但是必须要有两个电机控制器，整车控制器要协调两个电机控制器。这种方案对外行人而言，其是越来越复杂了，成本也是越来越高之嫌。北京精进电机在尝试这个方案，市场反应如何？有待验证。

分布驱动主要分为轮边电机与轮毂电机三种

a)后轮两个轮边电机

b)后轮两个轮毂电机

c)全轮的轮毂电机.

分布式驱动电动汽车按照动力系统的组织构型不同可分为两种：电机与减速器组合驱动型式，轮边电机或轮毂电机驱动型式。

在该驱动型式中，电机与固定速比减速器连接，通过半轴实现对应侧车轮的驱动，由于电机和减速箱布置在车架上，因此在现有车身结构的基础上，稍加改动，该驱动型式即可推广应用。

轮边电机驱动型式是将驱动电机安放于副车架上，驱动轮从其对应侧输出轴获取驱动力。轮毂电机驱动型式是将电机和减速机构直接放在轮辋中，取消了半轴、万向节、差速器、变速器等传动部件。轮边电机驱动型式或轮毂电机驱动型式均具有结构紧凑、车身内部空间利用率高、整车重心低、行驶稳定性好等优点。

轮边(轮毂)电机方案还是亮点，离热点距离较远

开发轮边(轮毂)电机方案的基本意图是什么？

a)是便于能量回收？有多少都能量可以回收；

b)是便于汽车横向移动？横向移动对客户有而言，有多少增值；

c)降低公交车客车的地板高度？目前公交车地板高度还可以降多少，对客户有多少增值。

假设轮边电机性能是稳定的，下面仅仅从汽车驱动技术上予以分析。轮边在车辆两侧分别配一个电机，单独驱动该车轮，它取消了主减速器和差速器，意图是电耗较少。目前的难题有2个：

a)高速转弯和路面颠簸上的差速控制，电子差速器的性能还不能与机械差速器的性能相比。这是一个严重的技术上的安全隐患问题。

b)非簧载质量较高,导致舒适度严重下降。这样的产品推上市，客户部会买吗？

假设轮毂电机性能是稳定的，下面仅仅从汽车驱动技术上予以分析。

轮毂电机是安装在轮毂里面的。省去了传动轴、减速器等，其效率可能更高，更节能。但是认真研究一下，轮边驱动方案的不足，轮毂电机方案都有。还有一个安全隐患，就是电机控制器集成到轮毂电机里，可靠性如何保障？

从以上论述中不难发现，在分布式驱动电动汽车中，每个车轮的驱动转矩可单独控制，各个驱动轮之间的运动状态相对独立。分布式驱动电动汽车与集中式驱动电动汽车相比，其优点可概括总结如下：

(1)同等总功率需求下，单台电机功率降低，尺寸和质量均减小，使得整车布置的灵活性和车身造型设计的自由度增大，易于实现同底盘不同造型产品的多样化，缩短产品开发周期，降低生产成本；

(2)机械传动系统部分减少或全部取消，可简化驱动系统。各驱动轮力矩的控制方式由硬连接变成软连接，能满足无级变速需求及实现电子差速功能；

(3)电机驱动力矩响应迅速，正反转灵活切换，驱动力矩瞬时响应快，恶劣工况的适应能力强；

(4)在硬件及软件控制方面，更容易实现电气制动、机电复合制动及再生制动，经济性更高，续驶里程更长；

(5)在行驶稳定性方面，通过电机力矩的独立控制，更容易实现对横摆力矩、纵向力矩的控制，从而提高整车的操纵稳定性及行驶安全性。

综上所述，虽然目前集中驱动型式占电动汽车驱动系统的主流，但分布式驱动型式作为新兴的驱动系统，在动力学控制、整车结构设计、能量效率及其它性能方面均有很多优点，因此研究分布式驱动电动汽车技术有助于电动汽车的发展及推广。