電動汽車三合一電驅系統(tǒng)技術是指將電控、電機和減速器集成為一體的技術，隨著電動汽車技術的不斷演進，集成化設計將無可爭辯地成為未來發(fā)展的趨勢，在這一領域國內廠商也有涉及，國外的GKN、ZF和BOSCH相對走在前列，并已在部分車型上有所應用。

1GKN吉凱恩（納鐵福）

GKN吉凱恩中國合資企業(yè)（納鐵福）將在上海工廠進行最新電驅動橋(eDrive) 技術的生產，將電動機、逆變器和eAxle減速箱置于同一封裝空間。

▲GKN吉凱恩三合一電驅系統(tǒng)（電控+電機+減速器）

▲GKN雙速三合一電驅系統(tǒng)

埃隆·馬斯克(Elon Musk)最近將Model S P85D的最高速度提高到了155英里每小時，3.2秒的沖刺速度達到了60英里每小時，但它仍然采用了單速的固定齒比減速器。但寶馬i8使用了一個緊湊的雙速變速箱，除了提升最高車速作用明顯以外，雙速減速器對速度、扭矩的調節(jié)，也節(jié)省了電機的能量，使其動力輸出曲線更加合理，使得續(xù)航里程有了明顯增加。

2BOSCH博世

博世Bosch近日發(fā)布了新動力系統(tǒng)e-axle電動軸，使電動軸驅動可提供更佳的續(xù)航力。

BOSCH e-axle將3個動力系統(tǒng)零件：馬達、電力電子及變速箱合而為一，形成精實的單一機組。由于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

博世BOSCH eAxle電驅動橋產品系列按照平臺設計可實現(xiàn)輸出功率從50kW到300kW，扭矩從1000NM到6000NM不同的變型產品。產品輸出功率為150kW，扭矩3800NM。

從展示剖面照片和左右特寫可以看到左側為大功率永磁同步電機。

電機上部為電機功率控制逆變器。中間黑色接插件為低壓通訊控制信號接插件。右側橘紅色接插件為高壓直流母線。從左側的特寫中可以看到電機功率控制逆變器的大功率交流驅動母線已被集成到電機左側，長度大幅減短。電機的右側為變速箱（減速齒輪結構）和輸出軸。

博世BOSCH電驅動橋特點：

扭矩范圍1000~6000牛米

功率范圍50~300kW

重量約90kg（e.g。輸出功率150kW）

可用于總質量7.5噸以內的車型

三合一電驅系統(tǒng)將原來獨立的電機、變速箱和包括逆變器在內的功率電子模塊集成到一個外殼當中將使得整個電驅動橋成本更低、體積更小和效率更高。生產成本降低的同時，其體積將降低超過20%。

博世BOSCH在法蘭克福車展宣布與Nikola電動卡車合作，率先將其電驅動橋產品應用在重型新能源卡車之中。該車型將配備雙電驅動橋，動力電機確定延續(xù)至博世BOSCH的SMG(separate motor generator)高性能動力電機并集成入電驅動橋eAxle。

3ZF三合一電驅系統(tǒng)

采埃孚(ZF)在傳動系統(tǒng)電驅化領域的貢獻頗豐：采埃孚(ZF)研發(fā)的適用于小型和中型轎車的電動車驅動產品，能很好的適應未來的城市交通狀況。

其驅動單元安裝于車橋中部，最大輸出功率為120千瓦，能保證在低速情況下就能輸出高扭矩值。并且，其動力電源是與電驅裝置集成為一體的。

采埃孚(ZF)推出了全新配置的驅動概念即功能增強版：電源被集成在電驅橋中，輸出功率增至120千瓦。輪邊電驅動電動扭轉梁(eTB)是采埃孚(ZF)研發(fā)的另一項電驅技術，它將半獨立懸掛系統(tǒng)與傳動系統(tǒng)集成為一體，左右輪各擁有一套緊湊的驅動系統(tǒng)，將變速器和電機集成在一個單獨的鋁制外殼中。

采埃孚(ZF)的電驅模塊的核心是一個異步電機，無需使用帶釹或鏑等稀有元素的接地材料。此外，這樣裝置還包括了一個結構緊湊的單速比傳動機構、動力電源和一套控制程序。

得益于兩級減速的傳動機構和創(chuàng)新的高轉速設計，采埃孚(ZF)電驅系統(tǒng)的轉速可達21,000 轉/分鐘，同時還具備電能轉化效率高和性能優(yōu)異的特點。在車輛剛起步時，電驅系統(tǒng)就可產生17,00 ?！っ椎呐ぞ兀管囕v可在9 秒內完成百公里加速。該電驅系統(tǒng)的峰值功率為90 千瓦。

對于許多純電動車來說，電動馬達和逆變器共同運行在一個特定行駛工況時會產生一定的能量損失，而采埃孚(ZF)推出的電驅裝置則解決了這個問題。采埃孚(ZF)通過對整套電驅系統(tǒng)的性能優(yōu)化，使得電能轉換效率提升6%。這款電驅裝置的重量約45 公斤，在同等輸出產品中設立了重量標桿，而采埃孚(ZF)還在對此不斷研發(fā)以進一步提升其輸出/重量比。

采埃孚(ZF)采用了全新配置的增強版電驅系統(tǒng)：電動馬達的輸出功率增至120 千瓦和2,500 牛?米的扭矩。集成化的動力電源是這款裝置的一大特點。同時，采埃孚(ZF)也在研發(fā)適用于各個輸出級別的模塊化系統(tǒng)，以更好的滿足不同客戶和車輛的需求。未來，采埃孚(ZF)的電驅系統(tǒng)將不再僅僅適用于小型車和緊湊型車，而將依托車橋混合動力模塊，將產品線進一步拓展到中高級別的前輪驅動轎車。

采埃孚已經開發(fā)了輪邊電驅動電動扭轉梁的原型，其核心系統(tǒng)都已完成調校。輪邊電驅動電動扭轉梁的核心在于半獨立懸掛系統(tǒng)與傳動系統(tǒng)的集成：左右輪各擁有一套緊湊的驅動系統(tǒng)，將變速器和電機集成在一個單獨的輕量化鋁制外殼中。另外，利用多面壓合連接技術來實現(xiàn)鋁制推力桿與鋼制橫結構的鏈接，也是這個項目的另一大亮點設計。

采埃孚的這項創(chuàng)新技術是專為微型車和小型車研發(fā)的。其單個電機裝置可提供40千瓦的動力，總輸出動力為80千瓦。該輪邊電驅可與后橋集成一體，擁有高度模塊化的機構，并可以實現(xiàn)左右輪不同的扭矩分配。

輪邊電驅動電動扭轉梁的設計沿襲了采埃孚中央電驅模塊的輕量化和高速設計。同時，在場工程師表示，相對輪上電驅裝置，輪邊電驅的裝載方式對車輛的非簧載質量不會產生明顯的影響，即輪邊電驅相對輪上電驅能抗擊震動，帶來駕駛平順性。

▲ZF低地板客車電驅動橋（系統(tǒng)）

（1）傳承ZF公交車橋一貫的輕量化設計理念

（2）內置一體式電機設計，高度集成在車橋內部，沒有獨立的電機外殼

（3）水冷高轉速電機與大減速比減速機構的設計，使得電機尺寸更小，系統(tǒng)高效區(qū)更寬

（4）在整車設計應用時，不需要傳動軸等機械硬連接，經測算重量一般能輕250-500kg

▲ZF電驅系統(tǒng)

輪邊電驅動電動扭轉梁的集成化設計有效節(jié)約了安裝空間，電機直接固定在車體上，不再需要額外的機械驅動部件，因此有效釋放了車輛中央的裝載空間，為汽車制造商們進行個性化的設計提供發(fā)揮的空間。這套裝置與車身的連接點與傳統(tǒng)的車橋系統(tǒng)相似，因而可以輕松實現(xiàn)與現(xiàn)有的技術模塊的對接，此外，它也可以匹配傳統(tǒng)車型所用的制動系統(tǒng)和標準輪彀尺寸。

▲ZF三合一電驅系統(tǒng)（前置前驅）

4其他電驅系統(tǒng)

▲HONDA三合一電驅系統(tǒng)

▲Porsche保時捷

▲Daimler Benz 前置前驅三合一電控系統(tǒng)