知情郎·眼｜侃透公司专利事儿
最近，比亚迪轮边电机技术又被热炒起来。
源自比亚迪推出的一款新车——仰望，定价百万级的SUV，据说用的就是比亚迪最新的轮边电机技术。
高端SUV仰望的专利图设计
网上爱车友们议论纷纷，从披露的信息看，比亚迪这款高端SUV搭载两项非常有意思的新技术。
第一种技术能让车子实现某种意义上的原地掉头能力，即轮边电机技术，可实现前后轮反转，进而实现坦克掉头的独特能力，据悉，此项能力为行业首创。
所谓“坦克”掉头模式，曾在奔驰EQG概念车上，进行过展示，以汽车中心点为圆心，汽车原地旋转掉头。
另一种技术，能让这台看着就不小的SUV，变成一台“水陆两栖车”。简单说，能在水里开！泡到水里，水把整台车都浮起来了，它仍然有在水里继续前进的能力。
今天，主讲轮边电机，据说是比亚迪独创的技术。
什么是轮边电机？
汽车驱动电机作为新能源汽车的三大核心部件之一，一直是各大巨头公司重点关注的领域。
所谓驱动，是指要驱动轮胎运动的电机即直驱电机、轮边电机、轮毂电机等三类电机，要驱动的对象都是车轮。
现阶段，直驱电机、轮边电机、轮毂电机都是永磁同步电机，仅是指电机安装在车辆的位置不同的电机而言。
由于轮边电机、轮毂电机近似，所以行业人士经常讨论这2种技术路线！
很多人认为，轮毂电机是电驱动汽车的终极解决方案，而轮边电机其实就是轮毂电机的过渡技术路线，类似插电混动和纯电动的关系。
轮边电机和轮毂电机的主要区别在于，轮边电机是装在车轮边上的电机，通过传动轴将动力传递到车轮，而轮毂电机则是把电机装在了轮毂里，电机与车轮是同心布置的。
轮边电机，指的是两个驱动电机布置在车桥两侧，通过侧减速器和轮边减速器实现减速增扭驱动车轮。
轮边电机组图
轮毂电机组件爆炸图
轮毂电机技术路线褪色
轮毂电机也并不是啥新鲜技术，你现在在大街上看到的几乎所有的低速电动自行车电动摩托，使用的都是轮毂电机。
早在1900年的巴黎世博会上，费迪南德·保时捷也就是保时捷的创始人，就展示了他设计的一辆名为SystemLohner－Porsche的纯电动车。这台电动车就搭载了轮毂电机！而且在当时的科技背景下，这台车可以以35公里／小时的速度，行驶50公里。
轮毂电机的雏形早在1900年就诞生了，但因为自身的技术问题，经过了100多年的发展依旧不能普及量产在车上？
因为可靠性问题，将精密的电机放到轮毂上，就算不考虑长期剧烈上下振动和恶劣的工作环境（水、尘）带来的故障问题，也要考虑轮毂部分是车祸中很容易受损的部位，维修成本高，故障率高。
另外，制动热量与能耗问题，电机本身就在发热，由于簧下质量增加，制动压力更大，发热也更大，如此集中的发热就对制动性能要求更高。
种种原因就导致轮毂电机技术路线无法普及。
在行内，做轮胎的米其林出过经典款轮毂电机，而且集成度还挺高，将电机、悬架、减震器弹簧、刹车卡钳都正和到了轮毂里。
总的来说，另外由于空间过于紧凑，电机的散热、润滑和检修都存在较大困难，所以轮毂电机应用场景很窄，现在通常应用在矿山车，工程车之类的大型车辆上，它们的车轮直径要比乘用车大得多，前面说的缺点都容易解决。
轮边电机技术路线崛起
说实话，也正是因为轮毂电机迟迟无法突破，也导致了过渡技术路线轮边电机的崛起。
轮边电机和轮毂电机一样，4个车轮都可以由单独的电机驱动，每个车轮都能有自由的转速和旋转方向，通过左右两侧车轮正反转就能实现原地掉头的操作，有点类似坦克掉头，通过控制两侧履带往相反的方向驱动，坦克就能以中心为原点，实现原地调头，但是4个轮边电机驱动的车要比坦克转向更迅速便捷。
从应用场景看，在要求较低的商用车行业，轮边驱动电机的优势则变得很显著，它可以大大简化车辆结构，缩短动力传递路径，进一步提高能量的传动效率，使电能得到最大限度的利用。而且轮边电机系统由于其电机安置位置离轮毂近的特点，对后期的维修服务非常友好。所以轮边电机在商用车市场很受欢迎。
在商用车领域，国际上布局最为领先的是比亚迪、采埃孚和奔驰一类专门从事电机技术研发且有成熟产品的公司。
其中，以国际零部件巨头采埃孚布局最为迅猛，安装了采埃孚轮边电驱动车桥的车辆已经正在亚欧城市中试用，并且得到了德国联邦交通和数字基础设施部的补贴。
近年来一些新型和传统的零部件巨头，如Protean、Elaphe舍弗勒、日本 NSK也开始意识到轮边电机的重要性，逐步加强在轮边电机领域的研发投入。
专利维度看轮边电机
在德高行全球专利数据库中，从近年来轮边电机专利申请人排名中可以看出，以比亚迪和宇通客车为代表的中国车企是轮边电机专利申请的主力；其次是以斯巴鲁和本田为代表的日本车企；最后是德国奔驰、保时捷和奥迪和法国的雷诺等一众的老牌车企。
尤其是比亚迪，这近年来在轮边电机方面的专利量突飞猛进。大家也明白，比亚迪搞轮边电机，最终目的也是为了即将上市的高端品牌－－硬派越野车做准备。
轮边电机的技术和产业化水平已相对比较成熟，主要的技术难点在于，使用四个轮边电机组成的电动四驱，结构上取消了差速器，但需要电子差速控制器来控制转速。哪台电机需要工作，在什么样的工况下工作，要求非常高的驱动精细程度，只有极少车企能达到这个水平。比亚迪硬派越野对标的就是奔驰大G，仰望这款车即如此。
从专利维度看，车企更多聚焦在如何解决轮边驱动电机在四轮独立控制方面的一致性，以及解决轮边驱动电机行驶时所产生的速度差和制动力不均衡等阻碍技术在乘用车领域大规模应用的问题。
在数据库里，检索轮边电机关键词，国内有447件强相关专利，专利排名如下：
在6月底，比亚迪专利池中新增一项专利“轮边驱动总成和车辆”，据媒体披露，该项技术专利就是为比亚迪高端品牌越野车准备的。
在轮边电机技术上，比亚迪已经深耕多年，在大巴车等商用车有着成熟的应用。但在乘用车上使用轮边电机，比亚迪还是第一次。
采用轮边电机的优势是，动力输出更为直接，传动损耗低，电机输出效率高，而劣势是占用空间大。因此该技术首先被应用在对空间不敏感的大巴车等商用车上，想应用在乘用车上，需要根据车型的不同，进行一定的变化与升级。
比亚迪高端越野车的做法是，将分控两侧车轮的电机采用延汽车前进方向、一前一后平行布置，并采用小直径铁心、大长度的细长型驱动电机。
比亚迪专利中电机、电控示意图
如此布置后，两个电机中间的外壳部分，以及电机冷却管路可以共用，对提升体积功率密度，有巨大提升。
如此做法也与越野车所需面对的越野工况也有一定关系，电机需要更高的离地间隙，以减少磕碰。对于越野车而言，传动效率的提升，倒在其次，首先是要保证越野工况下的安全性，因此这样的做法并无不妥。
对比亚迪而言，在越野车上实现“坦克”调头，最大的难点还不是在驱动电机的布置方式，而是在于四个驱动电机的协作方式，换而言之，就是电控软件编写的难度很大。
理论上，采用四轮电机的车型，在越野时任何一个电机单独驱动车轮，都能使车辆脱困。但在高速行驶时，任何一个车轮错误输出动力，都可能导致车辆倾覆。
如何同步四个车轮的行驶状态，在不同路况下，正确输出动力，是比亚迪所需要面对的难题。
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