NIKKEI——日本經濟新聞中文版

　　中國比亞迪（BYD）的純電動汽車（EV）“海豹（SEAL）”的拆解項目已經進入前輪處的電動驅動橋的調查。值得關注的是採用了與後輪處不同類型的驅動馬達。

　　移除前發動機罩下的前備箱，逆變器就會顯露出來（圖1）。確認安裝位置後，像後輪處一樣從車身下方取下電動驅動橋。

圖1 移除前發動機罩下的前備箱的情形 （攝影:加藤康）

　　現身的是驅動馬達、逆變器、減速器這3個主要零部件實現一體化、被稱為“三合一”的普通電動驅動橋（圖2）。結構為在馬達和減速器的單元上方搭載逆變器的雙層結構（圖3）。這是許多三合一電動驅動橋採用的零部件配置。其品質的標稱值為88.5kg，實際測量時為90kg。

圖2 從車輛上拆下的前輪處的電動驅動橋 馬達和逆變器的外殼上安裝了外罩。被認為是用於降低聲音和振動。（攝影:加藤康）

圖3 前輪處的電動驅動橋的零部件配置 逆變器安裝在馬達和減速器的單元上方。這個雙層結構與後輪處基本相同。（攝影:加藤康）

　　把拆下的前輪處的電動驅動橋分解為單個零部件。拆除逆變器後，可以確認驅動馬達的製造商是比亞迪旗下的中國撫州比亞迪實業有限公司（Fuzhou BYD Industrial）。本次還進一步把馬達拆解為定子和轉子。

　　“比預想的更輕鬆地完成拆解。咦，結構與後面（後輪處）不一樣”。後輪處使用的是在現行純電動汽車上主流的永磁同步馬達（Permanent Magnet Synchronous Motor、PMSM）。定子和轉子借助強磁力固定，難以分解，但前輪處則輕鬆拆下。觀察定子的結構，與後輪處有所不同（圖4）。

圖4 前輪處的驅動馬達的定子 線圈等與後輪處的驅動用馬達有所不同。（攝影:加藤康）

　　為了確認是否使用了永磁體，將鐵棒靠近轉子，但沒有反應（圖5）。仔細觀察馬達的外殼，發現上面印著“Asynchronous Motor”（異步馬達）的字樣。有鋻於此，前輪處的驅動馬達應為感應馬達（Induction Motor、IM）。

圖5 前輪處的驅動馬達的轉子 將鐵棒靠近，沒有任何反應。最高轉速為16500rpm。（攝影:加藤康）

　　前後馬達的選擇與特斯拉相同

　　比亞迪海豹是主要依靠在車輛後部搭載永磁同步馬達的後輪驅動（RWD）純電動汽車。此次日經BP拆解的是最高端款的四輪驅動（4WD）車型，以後輪驅動車的標準款為基礎，在前輪處追加了感應馬達（IM）。作為主要驅動源的後輪處永磁同步馬達（PMSM）的最大輸出功率為235kW，最大扭矩為360 N·m。前輪處的感應馬達的最大輸出功率為160kW，最大扭矩為310 N·m，輸出功率和扭矩均小于後輪處。

　　以在後輪處搭載永磁同步馬達的後輪驅動車為基礎，在高端款的前輪處追加感應馬達，使之成為四輪驅動車，這一思路與美國特斯拉的“Model 3”和“Model Y”如出一轍。Model 3和Model Y的標準款均為後輪驅動車，針對高端款設計為四輪驅動車。兩者均在後輪處採用永磁同步馬達，在前輪處採用感應馬達（圖6）。

圖6 特斯拉“Model 3”的前輪處的電動驅動橋 驅動馬達為感應馬達。（照片:《日經XTECH》）

　　從四輪驅動的純電動汽車來看，根據行駛條件，前輪處存在不工作的時間，在此期間轉子空轉。永磁同步馬達在轉子中嵌入了永磁體，在空轉時轉子和定子的線圈之間産生的吸力會導致拖曳阻力，從而導致耗電增加。把基於後輪驅動的純電動汽車改為四輪驅動時，出現了在前輪處使用感應馬達的例子。

　　感應馬達也存在缺點。那就是功率密度小于永磁同步馬達，如果要産生相同的輸出功率，則感應馬達的體積要大於永磁同步馬達。不過，就像比亞迪的海豹、特斯拉的Model 3和Model Y的前輪處一樣，“作為輔助的驅動源時不需要太大扭矩，因此即使用感應馬達也可以控制體積”（美國零部件巨頭的動力總成技術人員）。

　　此外，感應馬達屬於不使用稀土的馬達，因此在規避地緣政治風險方面也備受關注。永磁同步馬達使用釹（Nd）磁鐵，為了在高溫環境下提高保磁力（保持磁力的能力），通常添加鏑（Dy）和碲（Tb）等重稀土元素。稀土生産集中于中國，還存在價格上漲等風險。

　　比亞迪是一家中國企業，如果是在國內生産，幾乎不會出現採購稀土的隱憂。不過，該公司也開始在海外生産，預計泰國的乘用車組裝工廠2024年投産。在電動汽車的驅動馬達方面擁有永磁同步馬達以外的選項，也有助於應對海外生産過程中稀土採購出現問題的情況。比亞迪把感應馬達掌握在自己手中是否是在為全球擴張鋪路？

　　本多倖基   日經XTECH/日經Automotive

　　資料來源：日經XTECH

　　https://xtech.nikkei.com/atcl/nxt/column/18/02462/060500007/

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