科普Protean輪轂電機，開始在中國天津生產，出口歐洲

輪轂電機是概念車中常見的裝備，但真正可以量產的並不多見，在巴黎車展上，Protean Electric聯合雷諾，推出了ProteanDrive 第五代輪轂電機，這款電機已經在中國天津量產下線，將裝備在乘用車和輕型商用車上，那麼這家制造商爲何在國內生產，如何解決輪轂電機的一些量產難題，下面我們來詳細分析。

Protean輪轂電機技術

Protean已經研發輪轂電機多年，目前已經發展到第五代技術，解決了一些輪轂電機的固有問題，得以量產，輪轂電機被封裝在18英寸的輪轂內部，不僅集成了電機、逆變器，還集成了所有電源和電子控制設備、剎車和車輪軸承，這種設計不僅釋放了車身部位的空間，可以安裝更大的電池，還減少了動力在傳動過程中的損失。

電機的定子安裝在輪轂上，轉子則構成電機的外部。這種“由內而外”的佈置是一種新思路。首先，可以使用標準的車輪軸承作爲電機軸承，從而充分利用車輪軸承。軸承剛度至關重要，因爲它不僅影響氣隙，還影響轉子和定子之間的密封。

冷卻問題：冷卻也是輪轂電機的一個關鍵，緊湊的設計就需要更大的冷卻能力，冷卻劑迴路的徑向部分位於電子設備和定子之間。冷卻劑迴路的軸向部分沿定子內徑延伸，有一個專門的通道。每個電機中內置溫度傳感器，可以監測冷卻系統，就像發動機的智能溫控系統。

剎車問題：輪轂電機放置的位置其實是取代傳統的剎車系統，這時候要將電機和剎車系統結合起來，Protean提供了剎車的機械替代方案，與英國制動器製造商Alcon合作。剎車系統採用“由內而外”的設計，包括一個固定在Protean轉子殼體外圍的制動盤。每個車輪有兩個卡鉗，安裝在定子殼體背面的支架上，制動器由液壓驅動。

空間問題：對於家用車來說，一般輪轂尺寸在19英寸以內，輪胎寬度在250mm以內，這意味着要控制輪轂電機的尺寸，Protean電機的長寬比約爲 3:1，更接近軸向磁通設計，而非常見的徑向磁通電機，但從原理來看，依舊是環形徑向磁通機，而不是軸向磁通“薄餅”。

與傳統電機設計一樣，轉子帶有背鐵疊片和磁鐵，離心力不會將磁鐵從轉子中拉出，而是讓磁鐵和背鐵更緊密地接觸。因此無需任何固定裝置，而內部安裝轉子的傳統徑向磁通電機上，需要額外的固定裝置，例如纏繞絲套。

密封問題：與傳統電機相比，輪轂電機對密封的要求更高，電機在輪轂中而不是車身內，這意味着經過小水坑也可能淹沒電機，轉子殼體是盤子形狀，盤子的邊緣需要一個密封件來保護電機的內部結構。Protean 開發了一種密封件，經過各種測試，比如用帶有砂粒的水噴灑。密封件之後的第二道防線是繞組和電子設備的灌封，以及塗層。密封等級達到IP69K，這意味着可以承受水泡和高壓高溫噴霧浸泡。

輪轂電機的優點

輪轂電機的轉速與車輪速度相同，能夠提供足夠的扭矩，Protean系統不再需要任何傳動裝置，由於剎車、電機和電控等全部封裝在輪轂內，底盤上有了更多的空間，佈置前備箱和後備箱，安裝更大的電池和冷卻系統。

配備輪轂電機的車輛沒有機械傳動損失，傳統的中央電機、變速箱和驅動軸將驅動力傳遞到輪胎的過程中，會有明顯的機械損失，考慮到摩擦力和阻力等，傳導路徑越短，損失越少。Watts等人在SAE論文中對輪轂電機的效率進行了研究，他們通過結合特斯拉的數據和建模表明，在低速時兩者效率接近，但超過24km/h後，採用輪轂電機的後驅車型效率更高。

當車速達到 113km/h時，中央電機系統的傳動系統損耗比輪轂電機損耗多80%，在高速上行駛時，保持113km/h的速度，傳統中央電機的傳動系統損耗爲94瓦時/英里，而輪轂電機系統的傳動系統損耗爲52瓦時/英里，差距是42瓦時/英里。比如一款車的高速續航是300英里（482km），則可以節省12.6度的電能，差異明顯，直接影響續航里程。

選車偵探觀點：Protean輪轂電機公司和國內的汽車零部件供應商萬安科技合資，這是一家主要生產氣動和液壓制動系統、動力轉向總成的公司，依靠國內成熟的供應商，將輪轂電量量產，出口歐洲，第五代產品優化了一些技術問題，但缺點依舊存在，比如增加的簧下質量影響操控，大家覺得輪轂電機有市場嗎？歡迎討論。