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電動車的「新創」動力系統:博世電動軸(e-axle)提供更佳的續航力

2017/09/04 | 科技走廊 | 程鏡明

現在大家都已經知道,電池越強,電動車的種類就能更多元。但是,新的動力系統能不能有類似的效果呢?對於博世電動軸驅動,或稱為e-axle的情況時,答案是肯定的。而此電動軸特別之處在於,博世已將三個動力系統零件合併為一個機組。馬達、電力電子及變速器三者合而為一,形成精實的單一機組,可直接驅動汽車車軸。這不僅可大幅提高動力系統的效能,也使價格更平易近人。博世交通解決方案事業部董事長暨博世集團董事會成員布蘭德博士(Dr. Rolf Bulander)表示:「博世憑藉其電動軸,正將一體化原則應用於動力系統上。」 正由於這個原因,新的動力系統將可為博世帶來巨大的潛在商機。由於這些零件具備極高的靈活性,電動軸可安裝在油電混合動力車和電動車、小型車、SUV,甚至是輕型卡車上。

動力系統也加快了開發時間
布蘭德表示:「以經濟角度來看,電動軸可望成為博世一項重大的變革。」在公司驅策駛往從2020年起電動車的全球大眾市場的領導地位的路上,新型電力動力系統正扮演著關鍵角色。目前全球已有超過50萬輛的電動和油電混合動力汽車搭載博世的零件。博世在電動馬達、主傳動軸和電力電子製造方面擁有多年的經驗,這些在過程中積累的專業知識,如今在新開發的電動軸上結出了碩果。博世希望憑藉此零件能夠達到數十億的銷售金額。「電動軸是電動車的『新創』動力系統 – 對現有汽車製造商亦然。它可加速開發時間,讓電動車能更快上市。」布蘭德說道。由於博世能根據每個汽車製造商的要求客製化動力系統,客戶不再需要耗時開發新零件。電動軸的樣品已經與客戶共同測試,計劃將於2019年開始量產。博世已經具備此零件的靈活、全球適用的製造概念。這個概念保證每位客戶都能更快速整合到其製造作業中的客製化解決方案。

高達6,000牛頓米的扭力和300千瓦的馬力
電動軸的獨特賣點是其高度的多功能性,代表它可以適應許多類型的車輛。博世電動交通執行副總裁Mathias Pilin博士表示:「博世不需要龐大的規格表,只要一些參數就能夠完成電動軸的客製化。」客戶只要說明他們需要什麼性能、扭力和安裝空間,博世將會優化動力系統的其餘部分,以配合這些參數。如此一來,一部完整的客製化動力系統就可以直接運送到汽車製造商的裝配線。這正是博世電動軸為動力系統工程下一步的另一個原因。

此動力系統可以傳輸50到300千瓦,因此也能夠完全以電力驅動諸如SUV之類的大型車輛。車軸扭力範圍可達1,000至6,000牛頓米。當安裝在油電混合動力和電動車輛中時,可做前軸和後軸驅動。傳輸150千瓦的電動軸重約90公斤,遠遠低於迄今為止使用的個別零件合組起來的重量。與競爭產品相比,博世電動軸突出特點是優異的高峰性能加上高效連續性能。換句話說,電力動力系統加速更順暢並且可於更長的時間內保持高速。為了實現這一目標,博世不僅重新設計了整個系統,且改進了馬達和電力電子零件。

問與答–關於博世電動軸的更多資訊

是什麼因素使電動軸比以前的電力動力系統更有效率?

高效率的個別零件是整體高效率的基礎。在這方面,博世擁有多年的市場經驗。此外,藉由減少高壓電纜、插頭和冷卻機組等這類介面和零件,可以將效率損失降至最低。博世的強項之一就是能夠將各個零件結合成系統,運用系統中的交互作用,並藉這種方式達到整體最佳化。電動軸的運用不僅攸關到效率,並且涉及聲學和電磁相容性。

電動軸何時可在市場上推出?

博世自從2012年就已經在市場上推出電力驅動軸(例如在寶獅3008和飛雅特500e),但電力電子設備並未完全納入其中。博世正處於新一代電動軸開發階段,並持續與世界各地的汽車製造商保持聯繫。更準確地說,電動軸的樣品已完成可供使用,目前正在測試中。預計最慢將於2019年開始生產。

可以使用在什麼車輛?

博世電動軸的設計使其適用於多種類型的車輛。安裝在油電混合車和電動車中時,可做前軸和後軸驅動。這適用於總重最高至7.5公噸的任何車輛,因此也適用於輕型卡車以及乘用車。

為什麼電動軸比目前用於電動車的動力系統更便宜?

由於電動軸將電力電子、電動馬達和變速器整合在一個單一零件中,因此需要的零件較少。例如,新的電力動力系統完全沒有連接零件的厚重且昂貴的銅纜。此外,也可以簡化冷卻系統,也不需要轉動零件用的軸承。這降低了動力系統的成本,同時提高了效率。將動力系統放置靠近馬達,節省了安裝空間,空間對於汽車行業是重要的要素。

博世參與電動交通領域的程度有多深?

目前全球已有超過50萬輛配備博世零件的電動和油電混合動力汽車。為了持續在電動交通方面有所突破,博世每年投資四億歐元。在電動交通方面,博世在全球已獲得汽車製造商30多張訂單。

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●圖說:博世電動軸扭力可高達6,000牛頓米。圖/業者提供

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●圖說:三個動力系統零件合併為一個機組。圖/業者提供

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●圖說:博世電動軸(e-axle)一體化的設計。圖/業者提供