純電動汽車（EV）出現了驅動革命的跡象。把電機收納到車輪內的「輪轂電機（IWM）」有望實用化。輪轂電機可以擴大車體搭載電池的空間，但也存在散熱等很多課題。憑藉自主冷卻技術挑戰量産輪轂電機的日本e-Gle的創始人是清水浩，他曾因使用輪轂電機的純電動汽車「Eliica」而受到關注。他的再次挑戰有可能大幅提高EV的性能。

　　

　　電池空間增大5成

  　　

　　「中國汽車廠商等非常關注」，e-Gle的首席運營官（COO）加藤有紀子説的是正在開發的乘用車用輪轂電機。尺寸可以縮小到能裝入20英吋車輪，輸出功率則高達200千瓦。目標是被美國特斯拉、德國保時捷等高價EV採用，力爭2025年量産。e-Gle將授權銷售智慧財産權及技術，實際生産交給汽車廠商及電機廠商等。  

　　

 　　　

　　輪轂電機與把電機和逆變器裝到車體上的方法完全不同。是把通常設置在車體上的電機等嵌入車輪中央部分，直接傳導動力。輪轂電機不需要原來的車軸，搭載電池的空間擴大。名古屋大學的山本真義教授估算稱，「雖然電池搭載量取決於車輛尺寸，但能增加到近1.5倍」。另外，輪轂電機還可以單獨控制個別車輪的驅動力，能夠提高行駛性能。

  　　

　　輪轂電機看起來全是優點，有利於改善EV性能，一直被視作EV驅動方式的真命天子。它是為了在三菱汽車2009年開始量産的輕型EV「i-MiEV」上使用而開發的，但最後放棄使用。只是搭載在了豐田2019年發佈的雷克薩斯品牌的概念車上。

   　　

　　雖然輪轂電機在電動二輪車、電動巴士上獲得實際使用，但面向乘用車沒有實現量産。是因為存在小型化、電機冷卻、乘坐舒適性等課題。

　　

  　　

　　其中，兼顧散熱和小型化是課題。逆變器上使用的功率半導體的IGBT（絕緣柵雙極電晶體）及電機的線圈一通電就會發熱。電機使用的磁鐵溫度一高，性能就會下降，電機的輸出功率也會下降。即使想設置冷卻機構，為了把尺寸縮小到可以裝入車輪內，也不能充分降溫。

 　　

　　用「沸騰冷卻」解決逆變器的散熱問題

   　

　　尤其是四輪車的車體位於車輪的單側，因此難以像摩托車一樣用行駛時的風來冷卻。因此，在確保乘用EV所需要的50千瓦以上輸出功率的同時，可收納到20英吋以下車輪內的輪轂電機難以實用化。

　 　　  　　

　　e-Gle公司想用「沸騰冷卻」這一汽車少有的技術來克服上述課題。

  　

   　 

　　沸騰冷卻是用液體的汽化熱來冷卻周圍的技術。e-Gle把美國3M生産的具有絕緣性、沸點低的製冷劑裝入逆變器容器內，直接冷卻IGBT等。原理是利用IGBT的熱量，使沸點低的製冷劑由液體變成氣體，汽化時帶走周圍熱量。據悉這種冷卻方式有被數據中心等採用的實際案例，據e-Gle公司介紹，冷卻性能是水冷和油冷的10～100倍。

    　

　　車輪搭載輪轂電機後變重，遇到路面凸起時對車體的衝擊增大，因此出現了乘坐舒適性降低的問題。e-Gle的加藤COO表示，通過懸掛減震及控制驅動力等，「除了部分顛簸路面以外，已有望解決」。

  　　

　　清水浩再次挑戰輪轂電機

    　　 

　　挑戰EV驅動革命的e-Gle公司創立於2013年，創始人是日本慶應義塾大學名譽教授清水浩。擔任e-Gle社長的清水浩曾因用輪轂電機挑戰開發高性能EV而聞名。他在2009年設立了SIM-Drive公司，開發出了純電動汽車Eliica。後來，該公司發佈了百公里加速4.2秒，比肩高性能跑車的試製車等，備受關注。  

　

e-Gle擁有輪轂電機的技術

      　　   

　　不過，由於難以確保證明車輛耐用性和安全性的費用等，2017年清算了SIM-Drive公司。清水浩之後又創立了e-Gle公司，這次希望通過專攻輪轂電機，降低成本實現商業化。  

     　　

　　「我認為EV的合理驅動方式是輪轂電機，研發了40年。現在時機成熟了，希望進一步發展以前積累的技術，實現商業化」，正如清水浩所言，EV正由黎明期進入普及期，對輪轂電機的關注進一步提高。

     　

　　比如，日立製作所和日立Astemo通過調整永久磁鐵的搭配等，以19英吋的車輪尺寸實現了60千瓦的輸出功率。IGBT等的冷卻使用油，需要配管等，構造比空冷更複雜，但可以提高冷卻性能。面向輸出功率小、冷卻課題少的二輪車，日本電産等很多企業正在開展相關業務。

  　　

　　如果通過從新興企業到大企業都參與的開發競爭，進一步改善輪轂電機的性能和成本，還將開闢在EV上採用輪轂電機的道路。這樣一來，圍繞EV電機的勢力格局有可能大幅改變。

  　

　　日本經濟新聞（中文版：日經中文網）清水直茂

 　

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