特斯拉推出轮边电机？或将成为纯电动车主流驱动形式

最近，针对近期网络上出现的关于“特斯拉双电机驱动系统是轮边驱动形式”的热议。知乎集合了众多电动汽车和智能汽车领域的专业答主，组成「拆车天团」，对特斯拉的Model Y车型进行了全面拆解和验证。

接下来就跟着智慧芽小编来一一剖析特斯拉的双电机驱动系统是什么?轮边驱动形又是如何布置?我们该如何从专利角度看懂轮边驱动技术的应用现状和发展前景?

一、特斯拉双电机驱动系统是轮边驱动的形式吗?NO!

在区分两者的概念前，我们先来了解下什么是纯电动汽车的驱动系统?首先，纯电动汽车驱动系统作为“三电”系统核心技术之一，主要由驱动控制系统、驱动电机和减速器等部件构成。驱动电机和驱动控制系统作为关键技术，其技术水平直接决定了纯电动汽车整车的动力性、经济性和客户的驾乘感受。

现阶段电动汽车按照驱动系统布置形式分为：集中式和分布式驱动布置两类形式。

集中式驱动布置形式按照电机数量可分为单电机和双电机两种;而分布式驱动布置形式按照电机安装位置可分为轮边电机和轮毂电机两种。

那么，特斯拉的双电机驱动系统在整车中是如何布置的呢?(见图1)可以明显看出，红色部分是特斯拉双电机安装的位置，(两电机分别安装在前桥和后桥的中部)其属于集中式驱动布置的双电机形式。

用户为什么会将这种双电机布置形式误解为轮边驱动形式呢?这时我们需要了解轮边驱动的定义：“每个驱动车轮由单独的电动机驱动，但是电动机不是集成在车轮内，而是通过传动电机输出轴连接到车轮把驱动电机安置在副车架驱动力附近，着重强调在驱动轮附近”;简而言之就是，轮边电机的安装位置紧靠驱动轮附近;而特斯拉的双电机驱动则是安装在车辆的前桥和后桥中部。两者的字面意思容易使人产生概念上的混淆，误以为双电机驱动是分布式驱动形式的一种。

究其根源，用户为什么会如此在意特斯拉的电机是集中式驱动布置形式还是轮边驱动布置形式呢?其原因就在于轮边电机的安装会对整车总布置产生很大的影响，尤其是在后轴驱动的情况下，由于车身和车轮之间存在很大的变形运动，对传动轴的万向传动也具有一定的限制。简单来说，轮边驱动布置会对车辆的操控性和舒适性产生影响。这很可能是特斯拉用户会对这种布置形式担忧的来源。

二、轮边电机在商用车行业的应用前景要远好于在乘用车领域

虽然，轮边电机的驱动布置形式会对车辆的操作性和舒适性产生影响。但是在要求较低的商用车行业，轮边驱动电机的优势则变得很显著，它可以大大简化车辆结构，缩短动力传递路径，进一步提高能量的传动效率，使电能得到最大限度的利用。[1]而且轮边电机系统由于其电机安置位置离轮毂近的特点，对后期的维修服务非常友好。所以轮边电机在商用车市场很受欢迎。

在商用车领域，国际上布局最为领先的是比亚迪、采埃孚和奔驰一类专门从事电机技术研发且有成熟产品的公司。其中，以国际零部件巨头采埃孚布局最为迅猛，安装了采埃孚轮边电驱动车桥的车辆已经正在亚欧城市中试用(如图2)，并且得到了德国联邦交通和数字基础设施部的补贴。近年来一些新型和传统的零部件巨头，如Protean、Elaphe舍弗勒、日本 NSK也开始意识到轮边电机的重要性，逐步加强在轮边电机领域的研发投入。

三、轮边驱动系统专利技术分析

我们已经弄清楚了轮边驱动布置形式的概念和定义，并且发现轮边电机在商用车领域的应用前景要好于乘用车领域后。接下来我们需要从专利技术角度对轮边驱动电机技术的研究现状进行分析。通过智慧芽全球专利数据库发现日本在这一领域的研究起步早，其技术在世界上处于领先。但近10年来，中国关于轮边驱动电机的研究数量明显增多，在专利申请量上已经逐渐赶超国外企业，轮边驱动电机的研究日益受到全球重视。

1、轮边电机整体专利申请略有波动，但整体呈现显著上升趋势

首先，从轮边驱动电机的全球专利申请趋势分析发现，整个轮边电机技术发展处于稳定上升的态势;每年的专利数量呈现显著递增的趋势;专利授权比则呈现略微下降趋势。

1)萌芽期(2000年之前)

早在1900年，保时捷就研制出了两前轮电机驱动的双座电动汽车。笔者在智慧芽全球专利数据库检索后发现，数据库中最早出现的相关专利申请是在1916年;2001年之前的专利申请量较少，其中1993年、1995年、1997年和2000年各一件，德国申请两件、日本申请一件和俄罗斯申请一件。此阶段的专利申请还是以零星形式出现，并未成为电机主流的技术发展方向。

2)第一增长期(2002-2010年)