重型轮毂电机电动轮相关技术

1. 痛点问题

在电动化时代，轮毂电机是实现重型电驱底盘高效率、轻量化、智能化、线控化的关键技术。然而，现有轮毂电机技术在系统扭矩密度、功率密度、簧下质量、系统可靠性等方面，还存在诸多亟待解决的问题，具体表现为：一、外转子直驱电机扭矩不够大，体积重量大，成本高；二、内转子电机扭矩密度不高，且常规的轮毂电机系统总体构型需要电机壳承受轴荷，机壳变形后影响电机气隙和电磁性能；三、大扭矩电机散热问题难以解决，系统构型复杂度高，可靠性低。

2. 解决方案

本技术是一种“弯扭解耦”的轻量化电动轮构型。技术特点是：优化电动轮的弯扭力学设计，解耦承弯与承扭结构件，一些部件可以采用铝合金，达到结构轻量化目的：采用中高速电机与单级大速比减速器匹配的方案，达到小空间、小质量、大转矩且提高传动效率的效果；充分利用了轮辋内部的径向空间，减小整体轴向尺寸，优化了轮毂轴承的布置；方案接口灵活，对底盘悬架的改动要求最小，基本可完全兼容现有悬架接口，可集成盘式制动器或鼓式制动器。

合作需求

为实现本技术的产业化和市场化，主要需求包括：

1.办公资源和生产基地的拓展，以满足规模化、定制化产业生产的需求;

2.引进高水平的电机设计专家、试制团队；

3.在民用轮毂电机领域，已获得1亿元左右的优质订单，迫切需要建设配套保供自动化生产线，需要用到约2亿元的产线建设资金。

针对商用车电动化升级需求，轮毂电机及其他形式的分布式电驱动系统具备巨大的发展空间，可以服务于军工、民用、特种等类型的客户。目前在道路交通车辆、非道路车辆领域产品形成了10万亿产值的市场规模。

依托本技术，现已孵化成立专门的轮毂电机产业化发展公司——南京清研易为新能源动力有限责任公司。

目前清研易为公司在轻、中、重系列化轮毂电机和分布式电驱动桥产品中开展了有针对性的产业布局。以南京浦口经济开发区和其他有意向的地方政府机构提供的扶持条件为基础，吸收社会资本，不断扩大生产能力。

在重卡电动轮领域，团队针对特种应用已研制出系列化重型电动轮产品，建立了相关产线，并以此获得了新一轮2400万社会投资，公司估值超过1亿元。

在客车电动轮领域，与中车系统各主机单位开展深入合作，并且与相关单位签订了意向订单，期望与规模以上的轨交行业的头部企业建立合作或合资机构，完善保生产-保供应-保质量的体系化配套能力，形成年产值2亿元的生产规模。

本技术依托于清华大学辆载学院新能源动力系统团队近十年的研究成果，已获得多项国家发明专利和国际专利。与同行水平相比，该技术在峰值转矩、转矩密度、效率、功率密度等方面达到了国际先进水平，在2021年全球新能源汽车大会上获得“前沿及创新技术奖”五项前沿技术之一。目前，该项技术已首先应用于全球首辆分布式驱动液氢燃料电池重卡，并正在研发应用于智能重卡与新兴技术热点领域。2021世界智能网联汽车大会上，该成果还得到了国家领导与北京市领导的高度肯定。