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            商用車純電動化后,底盤發生了翻天覆地的變化!

            翻開2021前半年的新聞資訊,隨處可見純電動汽車的報道。大到商用車、乘用車制造巨頭的戰略發布,基金股市的波動,小到地方政府對純電動車型的招標采購。純電化已經成為不可避免的趨勢,也成為了各大OEM、Tier1的“指導思想”。

            6月30日,梅賽德斯-奔馳卡車公司(Mercedes-Benz Trucks)全球首發了其新一代純電動卡車的標桿產品——eActros,成為了其純電動產品布局過程中的重要產品。

            商用車純電動化后,底盤發生了翻天覆地的變化!

            7月5日,歐洲三大領先的商用車制造商沃爾沃集團、大眾商用車Traton與戴姆勒卡車簽署了一項非約束性協議。三方將為電動重型商用車安裝并運營高性能公共充電網絡,該網絡將面向全歐洲的重型卡車與長途客車。

            商用車純電動化后,底盤發生了翻天覆地的變化!

            既然純電動車型如此火爆,也對整個行業帶來了變革性的影響。那么,今天就帶大家來探究一下純電動趨勢下的商用車輛底盤發生了怎樣的變化,我們帶大家逐一分析底盤結構發生的變化。

            底盤布置情況

            電動商用車的底盤組成可分為以下幾部分:

            • 布置在駕駛室下方的:電動轉向油泵、主控箱和電機控制器等;
            • 布置在車架縱梁外側或駕駛室后方的動力電池;
            • 布置在車架縱梁內側的電機、變速器、油泵控制器、電動氣泵及其控制器等。

            在此之前,大部分純電動汽車的底盤布置結構僅僅是簡單的將發動機替換為驅動電機,并在傳動軸的兩側布置動力電池。其中存在著較為嚴重的問題:基于燃油車輛改造的純電動車型,在底盤布局時,受制于燃油車輛的傳統結構特征,不合理的布置結構與管路線束走向減少了動力電池布置空間。同時,不合理的空間布置一定程度上降低了整車的安全性、舒適性以及售后維修不便利的問題。針對上述問題,主機廠開發出了面向純電動車型的新型底盤布局結構。

            商用車純電動化后,底盤發生了翻天覆地的變化!

            駕駛室下方布局了車輛的部分散熱器、電動轉向油泵、主控制器以及電機控制器。此外,駕駛室周圍還布局了低壓啟動電源、繼電器盒、手動斷電開關、充電座與噪聲抑制部件等。將大量的電器控制部件放在此區域還可以有效降低這些部件直接淋雨的可能。

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            底盤中下部是布局車輛動力鏈的位置,從前到后依次為:電動機、變速箱、傳動軸與驅動橋。

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            純電動商用車不同于目前的純電動乘用車,它仍然需要變速器來對電機輸出的動力進行轉化。純電動商用車上常見的為2擋、4擋和6擋AMT變速箱。以蘇州綠控用于純電動重卡的AMT變速箱為例:

            商用車純電動化后,底盤發生了翻天覆地的變化!

            結合商用車在使用場景中的一些功能性需求,往往需要更大的扭矩,因此,為其額外匹配一臺變速器是十分必要的。目前,在變速器方面的技術已經十分成熟,同時結合電動機良好的控制特性,將二者匹配進行動力傳遞是十分容易的。

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            在純電動車輛上,散熱也是必不可少的內容之一。上圖為布置在車輛側方的散熱器與儲氣罐。

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            圖中的這個結構對大多數朋友來說,都是比較陌生的。這些繁多、粗壯的管路以及散熱設計也說明了它的重要性。眾所周知,氣剎是商用車上的主流制動方式。在傳統的車輛中,帶有一個由發動機驅動、向儲氣罐打氣的氣泵。到了電動車上,發動機這一持續的動力來源被抹掉了,就不得不使用這種電動打氣泵來為車輛的制動提供充足的氣壓。這種結構的為電動活塞式打氣泵,高壓油管用于對活動部件的潤滑。上圖所示的側面的布置方式只是其方案之一,還有部分車型會將該裝置放到駕駛室的下方。

            關于電池的布置形式,目前國內外有著不同的形式、標準。國內的輕型商用車大多數采取了布置在車架縱梁外側的方案。車架中間留出了傳動系統的布局空間,如下圖所示。

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            在中重型商用車中,目前我國的各大主機廠采用了標準的動力電池箱托架來將碩大的動力電池箱固定在駕駛室后方。目前這樣的布局方案一方面統一了中重型商用車的電池標準,另一方面也為純電動商用車的快捷換電提供了可能。

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            不過,動力電池的布局絕不止這兩種形式。以一個月前發布的梅賽德斯奔馳eActros為例,其采用了將電池組完全布置在底盤整個下方的方案。

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            如圖,安裝工人在總裝生產線上將動力電池從車輛側方安裝到底盤下,一輛車要攜帶四塊這樣的電池模組。

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            動力電池模塊通過導軌滑入車輛底盤下方的固定位置。將整個縱梁后方的空間進行了完全的利用,動力電池可攜帶的電量達到了422KW·h;要知道目前我們在國內所見到的重型商用車動力電池可攜帶的電量只是達到了282KW·h。

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            奔馳這樣的方案占據了原來傳動系統所在的空間,取而代之的是通過集成化的純電驅動橋來進行車輛的驅動。車輛后方的兩根軸均為純電驅動橋(eAxle),總的輸出功率達到了400KW。

            總結

            經過對純電動商用車底盤各個組成部分的介紹,相信大家也看出了純電動車型這一全新“品種”與我們熟知的汽、柴油車型在底盤結構上的不同。盡管純電動車型的發展受制于多個領域內技術瓶頸的限制,合理性有時還會受到一定的爭議,但就整體的發展方向是沒有錯的。我們也看到,純電動車型在底盤布局中的整齊程度要高于現有的傳統車型;動力傳輸也變得十分高效——高度集成化的電驅動橋可以將動力鏈的三大部分直接取代;得益于驅動方式從根本上的改變,純電動車輛NVH的提升不言而喻。

            新事物在其出現、發展的過程中受到質疑是正常的,但它們所具有的優點有朝一日能大規模地為我們所用、造福社會也是令人興奮與期待的!

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