中國比亞迪（BYD）的純電動汽車（EV）「海豹（SEAL）」的拆解項目已進入與自主「刀片電池」並列為主要零部件的電動驅動橋的調查階段。日經BP拆解的是四輪驅動（4WD）車型，前後輪各搭載1個電動驅動橋。本次介紹值得特別關注的後輪處的電動驅動橋（圖1）。

 　　

圖1 後輪處的電動驅動橋的搭載位置 搭載在電池組的後方。（攝影：加藤康）

　

 　　EV動力總成周邊的整合化在加速

  　　

　　電動的動力總成（Powertrain）及其周邊零部件正在邁向整合化。其代表就是正在成為EV核心零部件的電動驅動橋。把驅動馬達、逆變器、齒輪箱（減速器與差速齒輪裝置）作為3種主要部件合為一體的「三合一」模式正在成為主流。

 　　

　　在周邊零部件中，具有DC-DC轉換器、車載充電器、配電單元（PDU）實現一體化的案例。日經BP在2019年拆解的美國特斯拉（Tesla）的EV「Model 3」把這些零部件集中到設在電池組後方上部的名為「閣樓（Penthouse）」的箱體中。

    　　

　　最近出現了似乎把這2種整合趨勢結合在一起的例子，以中國為中心成為一種趨勢。把3種主要零部件、DC-DC轉換器、車載充電器、電池管理系統（BMS）等整合到1個模組中，被稱為「X合一」。

 　　

　　致力於強化汽車業務的中國華為技術已經開發出把3種主要零部件、DC-DC轉換器、車載充電器、BMS、PDU一體化的電動驅動橋的標準産品。作為電動驅動橋的海外廠商在中國市場佔據首位的尼得科（原日本電産）也表示，計劃2024年6月投放整合了與華為相同零部件的電動驅動橋 ^注）。

 　

注）據稱尼得科還將根據客戶要求增加PTC（Positive Temperature Coefficient）加熱器。

 　　

　　比亞迪可以説是這種X合一潮流的引領者。在海豹和「ATTO3」等全球戰略EV車型上，整合8種零部件的電動驅動橋已經實用化。據悉，比亞迪的八合一電動驅動橋除了3種主要零部件、DC-DC轉換器、車載充電器、BMS、PDU之外，還把車輛控制器整合到一個模組中。整合的目的是「有效利用車內空間，降低成本，實現輕量化」（比亞迪）。

   　　

　　下面，讓我們來看看從車輛上拆下的八合一電動驅動橋（圖2）。

 　

圖2 從車輛上拆下的後輪處的八合一電動驅動橋 馬達上附有可能是用於降低聲音和振動的外罩。（照片：《日經XTECH》）

　

　　　　

　　採用簡單的2層結構

   

　　八合一電動驅動橋的結構為2層，下部配置馬達和齒輪箱單元，上部配置逆變器、DC-DC轉換器、車載充電器等組成的高壓零部件單元（圖3）。這種零部件配置與許多三合一電動驅動橋採用的形式大致相同。類似於把三合一中，相當於逆變器的部分替換為整合高壓零部件的單元。

 　

圖3 拆下電纜和外罩的八合一電動驅動橋的外觀 高壓零部件單元配置在馬達和齒輪箱單元之上。實際測量品質為114千克。（照片：《日經XTECH》）

　　

　　外形尺寸（標稱值）為車輛前後方向591.3×寬度方向612.2×高度方向360mm。雖然把八種零部件合為一體，給人的印象卻很緊湊。標稱品質為104～106 kg，實際測量結果為114 kg。

  　　

　　顯眼的高壓電纜較少

  　　

　　比亞迪的八合一電動驅動橋引人注目的是用於連接的高壓電纜數量少。與電動驅動橋通過高壓電纜連接的有3處，分別是電池組、直流電源用充電口、交流電源用充電口（圖4）。通過把DC-DC轉換器、車載充電器、BMS集中至電動驅動橋，儘量減少了高壓電纜和連接器。

 

圖4 後輪處的電動驅動橋的側面 高壓電纜從匯聚逆變器、DC-DC轉換器、車載充電器等的上側單元的3處伸出。（照片：《日經XTECH》）

　

　　有分析認為，比亞迪進行整合的目的之一降低成本，很大程度上是通過削減這些高壓電纜和連接器來實現的。對於EV和混合動力車（HEV）等電動汽車來説，這些高壓電纜和連接器是不可或缺的零部件，但也有人感嘆「總之成本很高」（美國大型零部件企業的動力總成技術人員）。

      　

　　安裝高壓電纜多為手工作業，由於電纜直徑較粗且較硬，因此難以操作。如果能減少電纜數量，應該也能減輕配線作業的負擔。

  　　

　　與大眾ID.3的不同

 　　

　　如果分別配置三合一電動驅動橋和DC-DC轉換器、車載充電器、BMS，則所需的高壓電纜數量和連接器個數會隨之增加。以日經BP在2021年拆解的德國福斯（VW）首款EV「ID.3」為例很容易理解。

  　

　　

　　ID.3在後輪處搭載三合一電動驅動橋，DC-DC轉換器與車載充電器分別配置（圖5）。電動動力總成及其周邊零部件的高壓電纜的連接包括（1）逆變器和電池組（2）DC-DC轉換器和電池組（3）車載充電器和電池組（4）直流電源用充電口和電池組（5）交流電源用充電口和電池組，共有5個系統。

 　

圖5 大眾ID.3的高壓零部件的配置 DC-DC轉換器搭載於車輛前方，車載充電器搭載於車輛最後方。（來源：《日經XTECH》根據大眾的資料製作）

　　

　　此外，ID.3把BMS內置於電池組中，通過高壓電纜把9個電池模組與BMS連接起來（圖6）。

 　

圖6 大眾ID.3的電池組 連接9個電池模組和電池管理系統（BMS）的高壓電纜位於電池組內部的中央。（照片：《日經XTECH》）

　　　

　　電動動力總成和周邊零部件的整合不僅可以減少高壓電纜和連接器。與單獨配置各個零部件相比，還可以減少零部件數量和佔用的體積。有分析認為，由於可減少容納各零部件的外殼數量，因此也有助於削減金屬材料等。

  　　

　　本多倖基 日經XTECH／日經Automotive

 　　

　　資料來源：日經XTECH

　　https://xtech.nikkei.com/atcl/nxt/column/18/02462/053000004/ 

　

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