不再是昙花一现的潮流

近年来，电动化发展迅速，传动系统只是制造商关注的众多领域之一。博格华纳公司(BorgWarner Inc.)动力驱动系统部门产品战略高级经理史蒂夫·斯托弗(Steve Stover)表示，该公司已经发现人们对混合动力汽车和纯电动汽车、重型公路和非公路应用以及轻型汽车的兴趣显著上升。他表示:“在我看来，这与我们在2010/2011年期间看到的活动明显不同。”“原始设备制造商、一级供应商和系统集成商的兴趣显著增加。而且不仅仅是研究项目，这些都是有承诺的真正项目。”

斯托弗表示，商用车与轻型汽车领域的情况有很多相似之处，特别是在对纯电动解决方案的兴趣方面。

博格华纳为商用车电气化提供多种产品。 BorgWarner Inc .) 公交就是一个很好的例子;就在几年前，电动巴士还只占市场的一小部分，而今天，它们的开发和使用已经大大扩展了。AxleTech业务开发总监杰森•吉斯(Jason Gies)说，他喜欢引用Proterra Inc.的话。首席执行官瑞安·波普尔表示，公交的游戏结束了。“除了初始成本之外，真的没有理由再购买柴油公交了。但如果你看看车辆使用寿命期间的总拥有成本，就绝对没有理由购买柴油公交。”

Gies表示，随着电气化在行业中占据更大的地位，看到Proterra这样的公司近年来的发展令人兴奋。这在去年的会议上表现得尤为明显IAA商用车展，以及中国宝马展他说“到处都是电气化。我认为所有主要厂商都在以这样或那样的方式展示电动动力系统。”

他指出，即使是一些较小的非公路原始设备制造商也在考虑电气化，他们的客户也是如此。推动电动化步伐加快的原因是，全球各国(尤其是在市中心)都出台了尽量减少或完全禁止使用柴油动力设备的法规，以及对公路和非公路市场日益严格的排放法规。

BorgWarner公司动力驱动系统部门业务发展高级经理Dane Carter表示，更低的维护和运营成本也是一个主要动力，尤其是在非公路应用领域。

电池价格的降低也有助于推动电气化。然而，吉斯警告说，商用车领域的价格下降速度并不像一些人想象的那么快。对于年产数万辆汽车的公司来说，电池价格实际上正在下降，但对于年产10-100辆汽车的小公司来说，电池价格仍然昂贵。

Dana Incorporated全球非公路工程副总裁Ettore Cosoli指出:“传动系统电气化在我们服务的所有市场都在推进，但由于非公路市场如此多样化，一些市场的电气化速度比其他市场更快。“例如，城市中心使用的地下采矿设备、空中作业平台和建筑设备正在迅速向电气化传动系统发展。”

他说，电气化应用的多样性是由许多因素驱动的。例如，在地下开采中，这种趋势是由减少对矿井通风需求的愿望推动的，这是一个主要的安全问题和运营成本。另一方面，地方政府限制甚至禁止使用柴油发动机的规定，推动了城市中心使用电动建筑车辆的需求。”

在技术方面，他表示，在不需要对车辆架构进行彻底改变的情况下实现电气化的桥梁解决方案的开发，正在迅速推动电气化动力传动系统产品的发展。

打造多种产品，满足多种应用需求

科索利说，在非公路车辆电气化方面，一种方法并不能适用于所有情况。正因为如此，Dana拥有广泛且快速增长的驱动和运动解决方案组合，以支持电动汽车。他说:“我们为当前的汽车架构提供了全面的e-变速箱、e-变速箱、e-车轴和e-轮毂驱动，我们正在开发完全集成的电驱动技术，为未来的电动汽车进行优化。” Spicer electric with TM4 e-Hub Drive是一个完全集成的机电系统，将Dana的重型Spicer轴专业知识，Brevini行星驱动设计，TM4电机技术和先进的控制专业知识整合为一个包。 达纳公司。

此外，该公司还采取了几项战略举措，以支持其电气化和混合动力的努力，如逮捕布雷维尼最近，雅虎收购了TM4 Inc.的多数股权收购中小企业集团．戴娜还签了一份收购欧瑞康集团驱动系统部门的协议．

购买TM4Cosoli表示，达纳已将其定位为具有完整e-Drive设计、工程和制造能力的单一来源供应商。与此同时，它还允许TM4利用Dana密切的一级供应商关系、全球工程足迹和系统集成经验，对其技术的设计和性能进行微调。

这种新的合作关系带来的产品之一是斯派塞电动与TM4 e-Hub驱动器这是一个完全集成的机电系统，将Dana的重型Spicer轴专业知识，Brevini行星驱动设计，TM4电机技术和先进的控制专业知识结合到一个单一的包中。Cosoli表示，在设计e-Hub驱动器时，主要考虑的因素之一是创建一个适合现有车辆设计架构的解决方案。他解释说:“虽然我们希望看到制造商对电动汽车进行重大重新设计，以使他们能够充分优化性能，但如今的汽车制造商正在寻找在不进行根本改变的情况下添加电动推进的方法。”“我们设计的e-Hub驱动采用了直接驱动，这是一种直接提供电力推进的方式，符合现有动力传动系统的设计范围。”

在开发时保持类似的体系结构是一个重要的方面Mecalac的e12电动挖掘机的e-传动系统．Mecalac非常重视开发一种fast-to-market解决方案这就是为什么我们设计了一个解决方案，使用经过验证的Spicer 112轴和Spicer 367变速变速箱，并进行了一些小的调整，以适应电动机的引入。”Cosoli说。

达纳与Mecalac合作，为e12电动挖掘机创建动力传动系统。 Mecalac

为了满足电气化机器的需求，他说Dana设计并生产了定制的输入轴和法兰，使新系统能够提供所需的牵引力和最大行驶速度的比例。Cosoli还指出，两家公司在动力系统的开发上密切合作，以妥善解决众多设计挑战，并满足开发时间表。这些挑战包括确定适合现有车辆架构并提供所需性能的组件;确定最优换挡策略;为多种工作模式隔离适当的比率范围;以及设计从电机到传动装置以及从传动装置到车轴的精确、高效的连杆。

确保其电动传动系统解决方案符合与传统组件相同的空间要求也是AxleTech的一个关键设计因素。这是在开发一种Proterra的电动传动系统这也是该公司正在为雷神卡车开发的完全集成电子轴系统的重要因素(见下面的边栏)，并将在未来提供给其他客户。吉斯解释说:“我们不想让制造商改变他们目前的汽车架构，所以框架轨道、悬挂系统、车轮末端、轮胎、刹车等等，我们希望尽可能保持标准。”“这基本上是当今标准车轴的螺栓解决方案。”

AxleTech正在为雷神卡车的电动8级卡车开发一款完全集成的电子轴。 托尔的卡车 吉斯表示，无论电动产品是用于公路、非公路还是军事应用，AxleTech都希望在每一种应用中利用类似的技术，以帮助降低成本。例如，它的5000系列eISAS电动独立悬挂概念这是来自国防客户询问他们的汽车电动化的问题，该公司将AxleTech一直致力于其标准ISAS产品的技术应用于此。

吉斯说，eISAS的特点是在一个相当标准的外壳设置中安装了两个扭矩矢量电动机。一个马达驱动左轮，另一个驱动右轮;这使得每个轮子的速度可以独立控制。他解释说:“我们能够单独运行每个车轮，这样你就可以进行山猫式的机动，你可以把汽车的一边转向一个方向，把另一边转向另一个方向。”该系统还能够再生制动。

他说，除了轮毂电机之外，这种设置是为车轮提供动力的最有效方式。通过这种方式，动力直接进入车轮，而不是像传统动力车辆那样通过发动机、变速器、传动轴和其他部件。虽然最初是为军事应用开发的，但吉斯表示，AxleTech正在未来推出的其他车轴上使用类似的架构，包括宝马车展上推出的非公路系统。

Carter表示，博格华纳在动力传动系统电气化方面看到的一个趋势是越来越多地使用电动车轴，其中电机与车轴上的底盘集成在一起。对于这些类型的应用程序，该公司提供其高压发夹(HVH)电机，有410和250两种型号。他说，这些电机可以以各种配置应用于混合动力或纯电动汽车，并可以根据应用的最佳效果放置在动力系统的不同位置。

Stover解释说，与传统电动机使用圆形电线不同，HVH型号的定子槽中插入了矩形铜导体。“这样做的最大优势之一是，插槽中有更多的铜，这意味着电流密度更高，性能也更高。” HVH 410电动机采用永磁同步设计，使其能够提供更高效率的转矩进入转子的手段。 BorgWarner Inc .)

电机有一个永磁同步设计，使他们能够提供一个更高的电磁转矩的转子效率手段。专为高电压设计的专有绝缘系统使它们能够在200-800V的应用程序中运行。绝缘系统还确保电机将在重载公路和非公路应用的工作和生命周期要求下生存。

此外，博格华纳还提供控制电机的电力电子设备。Stover表示:“我们更像是一家系统级供应商，因此我们可以为客户提供匹配的电机和逆变器，为他们提供一站式系统服务。”

与它的FPT工业公司新的电子动力总成部门该公司提供了几个动力传动系统组件，以帮助汽车电气化，包括电子轴、柴油和天然气混合动力系统，以及氢燃料电池概念动力系统。

的E-AxleFPT工业产品规划经理Daniele Pozzo表示，这是一种紧凑灵活的解决方案，通过齿轮单元将动力和扭矩传递给车轮，可以适应各种车辆布局和重量能力。它由一个强大的电动机集成到变速箱，并采用高品质齿轮提供高达250千瓦(335.3马力)的功率输出和98%的效率。

根据Pozzo的说法，车轴的紧凑设计支持三种车辆布局——前轮、后轮和全轮驱动，并与独立或刚性悬挂系统一起使用，只需改变其外部形状，而不影响核心部件。它可用于轻型和中型商用车辆应用，也可用于紧凑型农业和建筑设备。

未来的电气化

随着汽车行业向电气化的转变，进入该市场的公司数量也在增加，比如FPT。Pozzo表示:“我们的电动动力总成部门是替代牵引趋势、我们聚焦未来的战略以及我们挑战自我的专业知识的自然结果。“我们认为主导市场的不是一种电力模式，而是多种能源，电气化就是其中之一。”

对于轻型商用车和城市公交车，FPT认为电动电池是主要动力来源，而对于重型车辆，它认为氢燃料电池将是行业发展的方向，因为其优势的功率重量比将确保高有效载荷能力，这就是该公司开发氢燃料电池的原因氢燃料电池动力系统概念．Pozzo表示，在考虑公路上和非公路上的电动化应用时，主要的区别在于，公路上的电动辅助和电动牵引技术都被考虑在内，而越野主要是电动辅助。

FPT开发了氢燃料电池动力系统的概念，因为它认为氢燃料电池由于其优势的功率重量比，将成为重型工业电气化的方向。 把工业

波佐指出，与高速公路领域的电气化发展更快不同，非高速公路领域的重点仍然更多地放在概念上。然而，FPT认为电动化在农业等越野应用领域是可能的，并正在与CNH Industrial旗下的姐妹品牌一起研究潜在的设计。

波佐说:“我们预计，在我们今天所知道的发动机被纯电力电源取代之前，还会有很长一段时间。”“这是因为电力的工作窗口有限，充电时间延长，为高马力(设备)供电所需的电池体积，再加上电池的价格相对较高，排除了目前的可行性。”

Cosoli表示，在为非公路车辆开发电动传动系统产品时，了解每台机器的独特占空比至关重要，“因为确保机器的性能是客户的首要考虑因素。”

总的来说，博格华纳的Stover说，我们将继续看到电动化的趋势——无论是公路上还是非公路上的应用——增长，并相信在未来十年里，电动汽车将变得更加普遍。

然而，电池技术和定价，以及充电基础设施，将继续成为决定市场如何快速走向高水平电气化的主要驱动因素。