2023年上海市高新技术成果转化项目
自主创新十强
项目编号：
202007488
项目名称：
电动汽车驱动系统TZKT
项目单位：
博雷顿科技股份公司
博雷顿：
商用车动力总成自主化，并联双电机“减排增效”
“三电”：电池、电机、电控，构成新能源汽车的核心组件，也是新能源汽车核心的技术；电机和变速箱组成了“动力总成”，对于新能源汽车的性能和续航里程具有重要的影响。在纯电动商用车领域，随着当下市场对于重型卡车动力总成的“低成本、大运量、体系化”提出了越来越高的要求，研发纯电动的汽车驱动系统需求便呼之欲出。
博雷顿科技股份公司（以下简称：博雷顿）研发的电动汽车驱动系统TZKT（以下简称：TZKT系统）采用双高速电机并联输入与多档变速箱一体化设计方案，为纯电动商用车市场提供传动系统更高效的解决路径，引领纯电动商用车动力总成技术进步，实现整车核心零部件总成自主化，解决关键核心零部件“卡脖子”风险，在百吨重型卡车领域没有直接竞争品，极具市场开拓空间，同时也为打赢蓝天保卫战、改善环境污染、降低社会物流成本等带来了全新的科技“动能”。
01
自研驱动系统，填补市场空白
当下，国内纯电动重型卡车动力总成绝大部分是由传统动力传输拓扑演化而来，采用传统多档位AMT变速箱匹配低转速、大扭矩电机，作为目前市面上98%以上的重卡动力总成方案。
博雷顿研究院副院长卢代继表示，经市场调研发现，在纯电动重型卡车领域中，采用单电机有效率上的不足，采用双电机则会因为转速、扭矩工作点匹配选型的问题，导致电机体积、重量过大。当时市场暂无大功率电动动力总成用于矿卡等重型工程机械，市场主要产品峰值功率仅350KW，在重卡满载爬坡的工况下动力不足，下坡发电功率不足，故障率高。因此，项目团队就针对该细分领域，开始研发一款新的动力总成产品，采用双高速电机并联的方式，开辟重卡动力总成的一片“蓝海”。
基于市场缺少可用于百吨级纯电重卡的驱动系统，博雷顿在该领域的电动汽车驱动系统进行自主研发，改善了现有商用车动力系统换挡中断、效率较低、体积重量大等弊端。数据显示，TZKT系统在效率、功率密度、节能、电磁干扰各方面都具有市场竞争力，对标同类新能源动力总成，在系统总质量不增加的情况下，实现动力总成功率增加45%，轴向尺寸缩小10%，电密提高10%以上。
双高速永磁同步电机并联输入构型是该项目的一大技术亮点。根据电机跟柴油发动机完全不同的特性，项目团队完全正向开发大吨位电动车辆专用动力总成系统。采用双高速电机并联与多档变速箱一体化设计方案，这款动力总成重量更轻、成本更低、平顺性更好，同时具有结构简单、通用性高等优势。高速电机并联的构型不仅提高了产品的功率及扭矩容量，高速电机的使用也进一步减小产品尺寸。“简而言之，由于系统的总重量不增加，同时结构更简单，因此功率密度远大于同类电驱动动力总成。”卢代继补充道。
除了双电机并联技术，该项目还采用多项创新技术：采用油冷技术，通过油直接冷却电机定子及绕组，散热效率高，可以有效提高电机功率密度。变速箱采用传统平行轴式兼取双中间轴式输入优点，有效减小了产品外形尺寸，降低齿系负载。齿轮采用渐开线斜齿轮设计具有啮合重合度高，承载力强、噪音小的优点。
通过并联双输入结构，TZKT系统解决了多档变速箱大极差换挡的技术难点，通过采用交替换挡双中间轴结构，使得变速箱在交替换挡时总有一个输入轴在档位上，实现完全无动力中断；此外，在变速箱处理上，TZKT系统采用高精度斜齿加双面磨齿工艺以及滑套换挡无选档结构，实现变速箱的高可靠性和内置免维护的特点，强化载荷设计实现100万公里寿命；该项目还通过先进的控制算法实现换挡平顺和能耗最优，使在产品性能、使用成本上较同类型产品更具竞争力。
这些创新技术的汇集共同构成了“超大功率、节能、无动力中断、执行系统简单、承载能力强、采购成本更低”等一系列的项目特色。该项目掌握了纯电动商用车辆新能源动力总成先进技术，不仅解决了大功率电驱寿命和稳定性问题，还在性能上实现了换档过程无动力中断，令车辆爬坡能力更强，重载上坡行驶更安全，也为国内纯电动重型商用车辆高性能电驱动系统细分领域填补了空白，推动了新能源汽车创新技术在输出功率和节能的道路上走得更远、登得更高。
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