2023年上海市高新技術(shù)成果轉(zhuǎn)化項目

自主創(chuàng)新十強

項目編號：

202007488

項目名稱：

電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)TZKT

項目單位：

博雷頓科技股份公司

博雷頓：

商用車動力總成自主化，并聯(lián)雙電機“減排增效”

“三電”：電池、電機、電控，構(gòu)成新能源汽車的核心組件，也是新能源汽車核心的技術(shù)；電機和變速箱組成了“動力總成”，對于新能源汽車的性能和續(xù)航里程具有重要的影響。在純電動商用車領(lǐng)域，隨著當下市場對于重型卡車動力總成的“低成本、大運量、體系化”提出了越來越高的要求，研發(fā)純電動的汽車驅(qū)動系統(tǒng)需求便呼之欲出。

博雷頓科技股份公司（以下簡稱：博雷頓）研發(fā)的電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)TZKT（以下簡稱：TZKT系統(tǒng)）采用雙高速電機并聯(lián)輸入與多檔變速箱一體化設(shè)計方案，為純電動商用車市場提供傳動系統(tǒng)更高效的解決路徑，引領(lǐng)純電動商用車動力總成技術(shù)進步，實現(xiàn)整車核心零部件總成自主化，解決關(guān)鍵核心零部件“卡脖子”風險，在百噸重型卡車領(lǐng)域沒有直接競爭品，極具市場開拓空間，同時也為打贏藍天保衛(wèi)戰(zhàn)、改善環(huán)境污染、降低社會物流成本等帶來了全新的科技“動能”。

01

自研驅(qū)動系統(tǒng)，填補市場空白

當下，國內(nèi)純電動重型卡車動力總成絕大部分是由傳統(tǒng)動力傳輸拓撲演化而來，采用傳統(tǒng)多檔位AMT變速箱匹配低轉(zhuǎn)速、大扭矩電機，作為目前市面上98%以上的重卡動力總成方案。

博雷頓研究院副院長盧代繼表示，經(jīng)市場調(diào)研發(fā)現(xiàn)，在純電動重型卡車領(lǐng)域中，采用單電機有效率上的不足，采用雙電機則會因為轉(zhuǎn)速、扭矩工作點匹配選型的問題，導(dǎo)致電機體積、重量過大。當時市場暫無大功率電動動力總成用于礦卡等重型工程機械，市場主要產(chǎn)品峰值功率僅350KW，在重卡滿載爬坡的工況下動力不足，下坡發(fā)電功率不足，故障率高。因此，項目團隊就針對該細分領(lǐng)域，開始研發(fā)一款新的動力總成產(chǎn)品，采用雙高速電機并聯(lián)的方式，開辟重卡動力總成的一片“藍海”。

基于市場缺少可用于百噸級純電重卡的驅(qū)動系統(tǒng)，博雷頓在該領(lǐng)域的電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)進行自主研發(fā)，改善了現(xiàn)有商用車動力系統(tǒng)換擋中斷、效率較低、體積重量大等弊端。數(shù)據(jù)顯示，TZKT系統(tǒng)在效率、功率密度、節(jié)能、電磁干擾各方面都具有市場競爭力，對標同類新能源動力總成，在系統(tǒng)總質(zhì)量不增加的情況下，實現(xiàn)動力總成功率增加45%，軸向尺寸縮小10%，電密提高10%以上。

雙高速永磁同步電機并聯(lián)輸入構(gòu)型是該項目的一大技術(shù)亮點。根據(jù)電機跟柴油發(fā)動機完全不同的特性，項目團隊完全正向開發(fā)大噸位電動車輛專用動力總成系統(tǒng)。采用雙高速電機并聯(lián)與多檔變速箱一體化設(shè)計方案，這款動力總成重量更輕、成本更低、平順性更好，同時具有結(jié)構(gòu)簡單、通用性高等優(yōu)勢。高速電機并聯(lián)的構(gòu)型不僅提高了產(chǎn)品的功率及扭矩容量，高速電機的使用也進一步減小產(chǎn)品尺寸?！昂喍灾捎谙到y(tǒng)的總重量不增加，同時結(jié)構(gòu)更簡單，因此功率密度遠大于同類電驅(qū)動動力總成。”盧代繼補充道。

除了雙電機并聯(lián)技術(shù)，該項目還采用多項創(chuàng)新技術(shù)：采用油冷技術(shù)，通過油直接冷卻電機定子及繞組，散熱效率高，可以有效提高電機功率密度。變速箱采用傳統(tǒng)平行軸式兼取雙中間軸式輸入優(yōu)點，有效減小了產(chǎn)品外形尺寸，降低齒系負載。齒輪采用漸開線斜齒輪設(shè)計具有嚙合重合度高，承載力強、噪音小的優(yōu)點。

通過并聯(lián)雙輸入結(jié)構(gòu)，TZKT系統(tǒng)解決了多檔變速箱大極差換擋的技術(shù)難點，通過采用交替換擋雙中間軸結(jié)構(gòu)，使得變速箱在交替換擋時總有一個輸入軸在檔位上，實現(xiàn)完全無動力中斷；此外，在變速箱處理上，TZKT系統(tǒng)采用高精度斜齒加雙面磨齒工藝以及滑套換擋無選檔結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)變速箱的高可靠性和內(nèi)置免維護的特點，強化載荷設(shè)計實現(xiàn)100萬公里壽命；該項目還通過先進的控制算法實現(xiàn)換擋平順和能耗最優(yōu)，使在產(chǎn)品性能、使用成本上較同類型產(chǎn)品更具競爭力。

這些創(chuàng)新技術(shù)的匯集共同構(gòu)成了“超大功率、節(jié)能、無動力中斷、執(zhí)行系統(tǒng)簡單、承載能力強、采購成本更低”等一系列的項目特色。該項目掌握了純電動商用車輛新能源動力總成先進技術(shù)，不僅解決了大功率電驅(qū)壽命和穩(wěn)定性問題，還在性能上實現(xiàn)了換檔過程無動力中斷，令車輛爬坡能力更強，重載上坡行駛更安全，也為國內(nèi)純電動重型商用車輛高性能電驅(qū)動系統(tǒng)細分領(lǐng)域填補了空白，推動了新能源汽車創(chuàng)新技術(shù)在輸出功率和節(jié)能的道路上走得更遠、登得更高。