輪轂電機：顧名思義，就是將電機安裝在車輪上的新型驅(qū)動技術(shù)。它的最大特點就是將動力、傳動和制動裝置都整合到輪轂內(nèi)，因此將電動車輛的機械部分大大簡化。

隨著新能源汽車電驅(qū)動技術(shù)的進步，近年來，輪轂電機越來越受到關(guān)注與重視。日本的富士電機、安川電機，美國的特斯拉、菲斯科等都寄希望在下一代產(chǎn)品中，推動輪轂電機在新能源汽車上的應(yīng)用。

其實，據(jù)筆者了解，輪轂電機技術(shù)并非新生事物，早在1900年，保時捷就首先制造出了前輪裝備輪轂電機的電動汽車，在20世紀(jì)70年代，這一技術(shù)在礦山運輸車等領(lǐng)域得到應(yīng)用。

對于乘用車所用的輪轂電機，日系廠商對于此項技術(shù)研發(fā)開展較早，目前處于領(lǐng)先地位，包括通用、豐田在內(nèi)的國際汽車巨頭也都對該技術(shù)有所涉足。目前國內(nèi)也有自主品牌汽車廠商開始研發(fā)此項技術(shù)，在2011年上海車展展出的奇瑞瑞麒X1增程電動車就采用了輪轂電機技術(shù)。

筆者認為，專為新能源電動汽車應(yīng)用創(chuàng)新設(shè)計的輪轂電機有可能在霧霾彌漫和交通阻塞的街道上邁出第一步，而這些動力強勁、革命性設(shè)計的電動車很可能成為未來街頭的一道靚麗風(fēng)景線。

國內(nèi)已有專業(yè)電機企業(yè)涉足

Protean-Electric是一家總部位于美國密歇根州特洛伊的新能源電機驅(qū)動技術(shù)和產(chǎn)品解決方案供應(yīng)商，目前也正在積極發(fā)展車用輪轂電機的研發(fā)與應(yīng)用。雖然深處美國，但與諸多美國企業(yè)類似的是，Protean把業(yè)務(wù)拓展的重點完全放在了國內(nèi)，并希望在中國大力開發(fā)并批量化生產(chǎn)。這讓筆者想起了四年前剛剛回國的微宏動力團隊，盡管在他們歸國早期，鈦酸鋰還是一個在國內(nèi)電池人看來陌生的名詞，不過，他們成為了勇于“吃螃蟹的第一批人”，并為推動了國內(nèi)相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)進步做出了巨大貢獻。

最近，筆者有幸訪問到了Protean-Electric中國戰(zhàn)略和業(yè)務(wù)發(fā)展總監(jiān)徐東。據(jù)徐東介紹，得益于政府部門的大力支持，中國正成為世界電動車技術(shù)發(fā)展的實驗平臺，目前電動以及混合動力技術(shù)之所以發(fā)展如此迅速，和政府出臺的汽車尾氣排放標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)有直接的推動關(guān)系。雖然中國政府的監(jiān)管力度和歐洲、北美的一樣嚴(yán)格，但和其他兩個地區(qū)相比，在中國電動車行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的推動似乎包含了更多的政治因素。一方面，首都北京和其他很多中國的城市大氣污染狀況已經(jīng)到了危機關(guān)頭;另一方面，政府出臺了一系列相關(guān)的優(yōu)惠政策，鼓勵汽車廠商和消費者生產(chǎn)購買更加環(huán)保、使用清潔能源的電動汽車。

一般普通的電動汽車在引擎蓋下裝有一臺集中式電機，可以將動力經(jīng)傳動軸輸送到四個輪軸再通過變速減速機構(gòu)傳送到輪胎和路面上。而顛覆了傳統(tǒng)動力驅(qū)動結(jié)構(gòu)的Protean輪轂電機則提供了一種全集成直驅(qū)式的輪轂電機系統(tǒng)解決方案，由嵌進車輪里的高效電機直接為車輛驅(qū)動提供動力。這種直驅(qū)輪轂電機無需使用減速箱，傳動軸或差速器，因此賦予了車輛更多的靈活設(shè)計，同時大大降低傳動系統(tǒng)造成的能量損耗，單個電機峰值輸出扭矩可達1000牛米。而全電動電機驅(qū)動的雪佛蘭沃藍達只能產(chǎn)生大約370牛米的最大扭矩輸出，所以使用了Protean Drive TM直驅(qū)輪轂電機的電動車有著極佳的操控性和動力性。此外該電機的動力和控制元件，包括可將直流電池電能轉(zhuǎn)化為交流電輸出的逆變器等，都巧妙的安裝于輪轂內(nèi)的有效空間內(nèi)，為整車集成設(shè)計提高了極大的自由度。

徐東告訴記者，以Protean產(chǎn)品為例，整機重量約34公斤，非常適用于像雪佛蘭沃藍達這樣的插電式混合動力以及純電動汽車，而類似豐田普銳斯這種標(biāo)準(zhǔn)的混動車并不依賴其電動機來產(chǎn)生足夠的推力，所以使用輪轂電機能夠有效節(jié)省生產(chǎn)成本。一般普通乘用車只要兩個電機就足夠一般性的動力需求，而其它的輕型商用車輛或高性能版車輛則需要配備四個Protean Drive TM輪轂電機。

事實上，早在1900年，保時捷公司創(chuàng)始人費迪南德·保時捷(Ferdinand Porsche)曾推出一款使用輪轂電機的汽車。然而，由于當(dāng)時的技術(shù)不成熟，這些處于車輪封閉空間內(nèi)的電機并不能提供足夠動力，而且當(dāng)汽車駛?cè)敫鞣N惡劣路況時，也無法承受各種振動，沖擊，極溫，灰塵以及浸水等考驗。而今天的Protean Electric的所有輪轂電機系統(tǒng)及其部件均經(jīng)過了嚴(yán)格條件的測試，徐東先生告訴我們，這可以保證這套電機系統(tǒng)完全符合汽車行業(yè)大眾市場的要求，其運行的可靠性和安全性達到了國際汽車行業(yè)的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。

然而并非所有人都看好輪轂電機。蒙特利爾康考迪亞大學(xué)電氣工程副教授Sheldon-Williamson認為，雖然輪轂電機能效和扭矩輸出驚人，但同樣成本也很高。他還說：“從研究角度來看，輪轂電機的出現(xiàn)讓人們對未來的驅(qū)動發(fā)展十分樂觀;但從經(jīng)濟方面考慮，現(xiàn)在商用還沒戲。”而且他認為協(xié)調(diào)輪轂電機需要汽車擁有復(fù)雜的控制系統(tǒng)，至少需要5到10年的時間這項技術(shù)才會變得有競爭力。

對此，徐東在采訪中很坦率地承認要使用代表最新科技和未來動力系統(tǒng)趨勢的ProteanDrive TM輪轂電機驅(qū)動系統(tǒng)，汽車必須配備新的控制軟件。但從某種程度上來講，輪轂系統(tǒng)的控制更簡單一些。就傳統(tǒng)汽車而言，司機踩下油門，通過ECU(電控單元)給發(fā)動機發(fā)出指令，使其產(chǎn)生扭矩并通過機械系統(tǒng)分配到各個車輪。而使用了Protean輪轂電機的汽車，在ECU發(fā)出指令之后，扭矩可以任意分配，并不需要通過復(fù)雜的機械系統(tǒng)。這種控制方式能夠利用可任意分配到車輪的扭矩力(扭矩矢量分配技術(shù))，這種技術(shù)最先用于賽車，直到最近才被引入了全驅(qū)汽車的設(shè)計當(dāng)中。

據(jù)非營利機構(gòu)-美國汽車研究中心(CAR)出具的報告顯示，中國政府要在2015年和2020年實現(xiàn)50萬輛和500萬輛新能源汽車上路的目標(biāo)。包括北京在內(nèi)的許多城市都提供電動車補助，并在牌照，停車位，充電設(shè)施等提供盡可能多的政策支持。但CAR表示這些刺激政策還不足以形成一個有規(guī)模的電動車市場。在北京，如果你買了一輛電動車，你可以馬上獲得牌照。但即便如此，消費者還是不會選擇電動車的。沒有配套或者配套不足的充電設(shè)施，是制約北京電動車市場蓬勃發(fā)展的一大阻礙。

即便如此，Protean Electric還是認為中國的汽車制造商們?yōu)榱碎_拓電動車市場，愿意在研發(fā)上投入精力和財力。徐東對筆者說，“目前，中國國產(chǎn)品牌汽車受到了國外產(chǎn)品的巨大沖擊，而與全球最新科技同步并富有創(chuàng)新力的輪轂電機驅(qū)動系統(tǒng)可以讓國內(nèi)的汽車廠商有扳回一局的機會。在內(nèi)燃機時代，要趕超美國歐洲等發(fā)達國家，可能還得一個世紀(jì)的時間。但如果另辟蹊徑，從電動車入手，甚至有超過的機會?！?/p>