撰文|一页书、编辑|禾子

车轮90度转向、车辆原地掉头、更充裕的车内空间，这些优势都可以通过搭载轮毂电机实现。该技术早在100多年前就已存在，不过因为种种原因一直被搁置了，直至近日终于有了被唤醒的迹象！日前，舍弗勒轮毂驱动业务全球总部及研发中心正式在上海启用，这意味着这项颠覆性技术要重见天日了吗？

这项曾经被抛弃的技术有何魅力呢？

从汽车工业的发展进程来看，进入纯电时代以后，汽车的结构也愈发简单，比如省去了离合器、变速箱的结构也简约了很多，不过传动系统是始终无法省略的，尤其是四轮驱动的车辆。然而有一项技术能淘汰全部传动系统，这就是轮毂电机技术。

从原理上来看，传统电动汽车的传动方案是把电机的输出扭矩通过变速器和差速器传递到车轮，需要参与的机构有电机、传动轴、变速器、差速器和车轮。相比之下，选用轮毂电机的方案就可以省去全部的传动系统，电机装在轮毂内，不经过任何机械结构的传递就可以直接驱动车轮。那么这项被誉为“颠覆汽车行业”的技术在实际的场景中有哪些优势呢？

首先，更简化的结构可以节省车辆的空间布局。由于高度集成化，省去很多复杂结构后，车身重量变轻，也减少了定期维护和故障率等方面的问题。除此之外，还可以节省前舱的布置空间，以及四驱车辆的后排座椅的凸起，乘客可以享受更大的车内空间。

应用轮毂电机技术更方便控制，可实现多种复杂的驱动方式，也提高了传动效率。轮毂电机具备单个车轮独立驱动的特性，转速和扭矩传递的精度也十分高，所以无论是前驱、后驱还是四驱形式，它都可以轻松实现。此外，采用该技术的车辆更容易实现高制动能量回收利用率。

此外，轮毂电机技术有助于车企节省研发和制造成本。很多复杂的传动机构得以节省，所以整车的生产成本减少了；而轮毂电机理论上只与车轮大小有关，所以有助于推行模块化生产，这样研发成本也降低了。

汽车电动化技术的浪潮已经推进了超过一百年，如今电动化也已经成为大势。而轮毂电机凭借“颠覆性”的优势，很早就被认为是电动车领域的革命性技术之一，然而为什么一直没有实现量产呢？

普及轮毂电机技术还存在这些挑战

虽然轮毂电机在理论上存在着光明的前景，研究的历史也超过了100年，但是由于内燃机的崛起，再加上轮毂电机本身在技术上的问题，一直没有实现量产，普及轮毂电机技术还存在这些挑战。

首先，采用轮毂电机技术后，将增大簧下质量和轮毂的转动惯量，对车辆的操控及舒适性有所影响。现在越来越多的民用车辆通过选用铝合金等轻质材料以减轻簧下质量，在提升悬架的响应速度后，车辆行驶的平稳性得到提高，在过弯时也让车身更灵活，不过在使用轮毂电机后，簧下质量提升，恰恰反其道而行之。而轮毂转量也有所增加，车辆的加速响应也会变慢。

其次，电制动性能有限，维持制动系统运行需要消耗更多电能。采用轮毂电机技术的车辆由于轮毂电机系统的电制动容量较小，往往不能满足整车制动性能的要求，所以需要附加机械制动系统，这也意味将有更大的能量消耗。

此外，机械制动时产生极大的热量，对轮毂电机系统的散热也是一项考验。考虑到整车制造的成本，如果轮毂电机技术被推行后，大部分车辆将采用性价比更高的永磁电机，永磁体对温度非常敏感，如果散热不佳会使电机造成损坏，那么就需要在散热系统上下更多功夫。

虽然轮毂电机拥有美好的前景，但是在研发的过程中又新增了更多的问题，那么完全放弃传统的驱动形式，是否会需要投入更多的成本呢，这不是舍近求远吗，想必这也是很多车企停步不前的原因。

舍弗勒成为第一个“吃螃蟹”的人？

2020年11月，舍弗勒发布了2025战略规划，针对汽车科技事业部，舍弗勒再一次强调要致力于成为电驱动行业的技术领导者，而轮毂电驱技术将成为切入点。

“舍弗勒轮毂驱动生产线最快会在2022年下半年或2023年上半年启动，具体取决于客户的项目进展，而中国将是未来全球自动驾驶汽车的最大市场，舍弗勒的潜在客户也一定是以中国市场为主”。日前，舍弗勒大中华区轮毂驱动业务和汽车技术研发副总裁苏辉博士的这番话足以体现这家公司对轮毂驱动技术的信心满满。

事实上，舍弗勒早在2009年就展开了轮毂电机的研发。据悉，针对轮毂电机各项缺点，舍弗勒通过试验和升级，根据客户具体的应用需求找到了一个平衡点。具体来说，为减轻簧下质量，舍弗勒在保证强度的前提下，做了大量的轻量化工作，比如在电机转子中用一些减重孔设计，或是采用铝合金作为原材料；而在应对冷却问题时，舍弗勒选择了强制水冷的方案，该方案下，电机的水冷系统可与动力电池冷却系统相连，增加使用效率；此外，在轮毂的布局结构方面，舍弗勒也将总成置入一个14英寸的轮辋中，空间利用率将近一步提高。

在量产进度方面，舍弗勒已经完成以高压（400V）、低压（48V）、低轴载-一级减速、高轴载-两级减速为排列组成的一个平台化解决方案。短期内，轮毂电机的需求量可能难以与传统电力驱动形式相提并论，但是利用好平台模块化生产模式，也会带来不错的规模效应。

高效率和高集成度是轮毂电机先天性的优势，但还有新的挑战需要克服，能否克服这些困难也决定了轮毂电机在电动化技术浪潮的推进中能否成为浓墨重彩的一笔。那么“偏向虎山行”的舍弗勒，究竟能否成为第一个“吃螃蟹”的人呢？

点评

单从理论上看，轮毂电机完全可以算作电动车领域的革命性技术之一，其所展现的优势对车企而言也十分“诱人”，不过面临的挑战也很难克服。不过，成功的诀窍往往掌握在少数人手里，兴许舍弗勒就真的决定了新能源汽车下一步的发展方向。虽然还不确定舍弗勒能是否是那个将轮毂驱动形式成功量产的企业，成为第一个“吃螃蟹”的人，但可以确定的是这种“偏向虎山行”的精神值得业内学习！

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