摘要：伴随国内双碳目标的建立，发展新能源汽车已经上升为国家战略，电驱桥可作为新能源商用车传动系统的主要技术路线。首先，本文阐述了当前主要的三种电驱桥形式：中央集中电驱桥、轮边分布式电驱桥和轮毂电机电驱桥，详细介绍了三种电驱桥的特点及主要厂家；进一步，阐述了三种电驱桥的优缺点，并对电驱桥的发展趋势和技术革新方向做了深入的研究；最后，总结了商用车各种电驱桥的特点，并预测未来发展的主流技术路线。
关键字：商用车电驱桥 分类 优缺点 发展方向
1研究背景
中国商用车正在进入新的发展阶段，全球商用车都在追求低碳转型，我国更是提出了“2030年碳达峰、2060年碳中和”的双碳目标，发展新能源汽车已经上升为坚定不移的国家战略。在此背景下，商用车行业涌现出了换电、氢能内燃机、增程混、燃料电池、甲醇等多条新型技术路线，对于身处行业的车企而言，是机遇更是挑战，商用车的电动化和智能化，是一场关于科技的革命[1]。基于以上背景，开发新能源商用车电驱桥将是商用车传统企业未来转型
发展的重要方向，因此，将电驱动桥作为未来电新能源动力总成的发展的目标，逐渐成为各大企业重点争夺的战略制高点。
2电驱桥的分类
(a)中央集中电驱桥 （b）轮边驱动电驱桥 （c）轮毂电机电驱桥
图1 电驱桥分类
电驱桥由传统车桥衍变而来，起着承受负载、降低转速、增大扭矩、保证两侧车轮差速、以及制动功能，电驱桥作为一种电动化时代的新产物，代替了传统汽车的发动机+变速器+
车桥的组合，通过集成电机、电控和减速机，即电驱桥“三合一”结构，实现了车辆的动力输出、传递和制动等功能。
随着国内外碳中和碳达峰要求以及汽车行业电动化、智能化和无人化的总体发展趋势，新能源汽车的迅猛发展，形成了不同技术路线是电驱桥结构，主要可分为中央集中电驱桥见图1（a）、分布式轮边电驱桥见图1（b）和轮毂电机电驱桥见图1（c）[2]，具体见下文：
2.1集成式中央电机电驱桥
按照动力输出轴可将电驱桥分为平行轴式电驱、桥垂直轴式电驱桥和同轴式电驱桥；按照差速器类型又可分为机械差速器和电子差速器；按照电机数量又分为单电机和双电机驱动桥。其中，平行轴式电驱桥可分为整体式和断开式。
表1 中央集中式电驱桥
分类 | 图例 | 特点及主要厂家（输出扭矩区分） | |
平行轴电驱桥 | 整体式 | 电驱桥桥壳完整一体，一般通过铸造或者冲焊获得，主要厂家法士特-FS2EA450-45000Nm、一汽解放32000Nm电驱，重汽56000Nm电驱等 | |
断开式 | 主要是桥壳与电驱动非整体式，便于总体布置，主要厂家博世40000Nm电驱桥、凯博易控36000Nm电驱桥、艾利逊130D-47000Nm电驱桥。 | ||
商用汽车垂直轴 电驱桥 | 电机输入轴转向与驱动轮转向垂直，需要增加双曲线减速齿轮副，桥两侧载荷不平衡，容易对桥壳产生人额外扭矩，主要厂家：德纳非公路中央电驱桥-635Nm，主要用于城市客车。 | ||
同轴式 电驱桥 | 同轴电驱桥结构紧凑，无偏质量，采用行星轮系，主要有采埃孚54800Nm电驱桥和德纳ES系列电驱桥：最大扭矩5700Nm。 | ||
2.2分布式轮边电驱桥
分布式轮边电驱桥是取消了传统动力传动系统的机械差速器、桥壳和半轴，在车轮旁边安装驱动电机和减速器，一般使用刚性下沉式整体桥，悬架系统采用钢板弹簧，也可以使用气囊减震和螺旋弹簧加减震筒的结构，由于取消了桥包和桥壳以及半轴，机构空间增大，整桥重量大幅减轻。
轮边电机桥通常是平行轴结构，轮驱动轮转速一般600~1400r/min，至少需要3级减速才能满足车轮转速需求。首先动力从电机输出轴出来要经过2级减速，速比能达到8~15，再经过最后一级轮边减速，使总减速比达到30~50，把近万转的电机转速降下来，得到需要的扭矩，一般输入和输出不同轴。
轮边电驱桥应用最广泛是比亚迪的纯电城市公交车和采埃孚AVE130轮边电驱桥，见图2。
（a）比亚迪EQ14轮边电驱桥 （b）采埃孚轮边电驱桥AVE130
图2 典型的轮边电驱桥结构
2.3轮毂电机电驱桥
轮毂电机电驱桥是把电机直接集成到轮毂（轮辋/钢圈）内，通常是独立悬挂或者乘用车的麦弗逊悬挂；另外轮毂电机由于受到空间限制（目前轮毂电机多用于乘用车前桥，驱动的同时集成了制动部分和转向部分，见图3。
（a）荷兰E-traction轮毂电机 （b）湖北泰特轮毂电机桥
图3 典型的轮毂电机电驱桥
轮毂电机一般采用低速大扭矩电机，为了减小轴向尺寸应用盘式电机，为了得到低速大扭矩，多采用外转子电机。
轮毂电机驱动桥由于生产高成且装配制造复杂，短时期内很难再商用车推广。但是，在军用领域多轮式战车，可替代传统变速箱，传统变速器需要各种圆柱齿轮、直齿锥齿轮、螺旋伞齿轮等，结构复杂且自身重量难以控制，采用轮毂电机可实现多轮的自控制，尤其在越野工况下，具有不可比拟的优势，同时可取消机械差速器，进一步降低驱动系统重量。
3不同类电驱桥优缺点及发展趋势
目前平行轴电驱桥在乘用车应用最广泛，商用车中轻卡应用最多；轮边电驱桥因为技术难度较高，采用不多；轮毂电机控制技术较难，目前未有商业化趋势[3,4]。就三者的优缺点见表2分析。
3.1 不同种类电驱桥优缺点
表2 三种技术路线电驱桥优缺点分析
类型 | 优点 | 缺点 |
集中电驱桥 | a、直接可用由传统商用车桥改造而来，开发成本低和开发时间短； b、与传统桥相比，效率高（动力系统效率普遍在90%左右）； c、相比较传统系统，电驱桥整体重量大幅降低。 | a、簧下质量增加、车辆平顺度和舒适性严重降低； b、产品成熟度低，尽管研制厂家众多，但是在集中电驱桥这方面尚未形成明显的优劣势，都处于验证阶段； c、可靠度低，可靠性需要进一步评估 |
轮边电驱桥 | a、传动链短，质量降低，效率提高； b、降低桥高度，有利于整车布置，形成低地板桥； c、承载能力较大，可用于中重型商用车； | a、成本较高，装配和维修成本高； b、结构相对复杂，单侧驱动需要单独电机和电源转换装置； c、取消机械差速器后需要安装电子差速器，控制难度较高。 |
轮毂电驱桥 | a、传动链更短，传动效率高，不存在动态不平衡，并且质量轻； b、结构紧凑，更有利于整车布置，基本不占用底盘空间； c、独立驱动，无需增加差速器。 | a、设计空间小，有限的轮辋内要安装电机、减速机构，难度较大； b、轮辋异形尺寸，需要与轮毂配套开发，通用性比较低； c、驱动轮之间转速控制难度很大。 |
3.2产品高集成化加速推进
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