纯电动汽车减速器发展

① 中国减速机发展历史

减速机是一种动力传达机构，利用齿轮的速度转换器，将电机的回转数减速到所要的回转数，并得到较

减速机是一种动力传达机构，利用齿轮的速度转换器，将电机的回转数减速到所要的回转数，并得到较大转矩。在目前用于传递动力与运动的机构中，减速机的目前应用范围相当广泛。各式机械的传动系统中都可以见到它的踪迹，从交通工具汽车、轮船，建筑用的重型机具，机械工业所用的加工机具及自动化生产设备，日常生活中的钟表、家电等。其应用从大动力的传输工作，到小负荷**的角度传输都有减速机的应用，在工业上，减速机具有减速及增加转矩功能，因此广泛应用在速度与扭矩的转换设备

减速机在我国的发展已有近40年的历史，广泛应用于国民经济及国防工业的各个领域。产品已从**初单一的摆线减速机，发展到现在五大类产品，即摆线减速机、无级变速器、齿轮减速机、蜗轮蜗杆减速机、电动滚筒。据初步统计，减速机用量比较大的行业主要有：电力机械、冶金机械、环保机械、电子电器、筑路机械、化工机械、食品机械、轻工机械、矿山机械、输送机械、建筑机械、建材机械、水泥机械、橡胶机械、水利机械、石油机械等，这些行业使用减速机产品的数量已占全国各行业使用减速机总数的60%～70%。

“十五”期间，由于**采取了积极的财政政策，拉动了内需，固定资产投资力度加大，各行业的发展驶入了快车道。特别是基础建设的投资，使冶金、电力、建筑机械、建筑材料、能源等加快了发展，因此，对减速机的需求也逐步扩大。预计“十一五”期间，随着**对机械制造业的重视，重大装备国产化进程的加快以及城市改造、场馆建设等工程项目的开工，减速机的市场前景看好，整个行业仍将保持快速发展态势，尤其是齿轮减速机的增长将会大幅度提高，这与进口设备大多配套采用齿轮减速机有关。因此，业内专家希望企业抓紧开发制造齿轮减速机，尤其是大型硬齿面减速机及中、小功率减速机，以满足市场的需求。

从行业内企业发展情况来看，近年来，江苏省、浙江省的民营企业发展速度很快，已经成为行业中的一支生力军。此外，山东省淄博地区需要减速机的厂商也很多。

② 减速机发展趋势

政策助推中国减速机行业发展

2017年8月，宁波中大力德智能传动股份有限公司公开发行人民币普通股(A股)2000万股用于建设“年产20万台精密减速器生产线项目”和“研发中心建设项目”。2019年6月，国贸股份在上海证券交易所主板上市。

——以上数据来源及分析请参考于前瞻产业研究院《中国减速机行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》。

③ 电动汽车电动机的发展前景

电动汽车的发展史是螺旋上升的历史。从1834年美国人达温坡特(Davenport)在布兰顿城街上演示他自己制造的小电池车开始，电动车逐渐发展达到兴盛。19世纪末，汽车制造成功，由于汽车的性能远高于电动车，使电动车受到排挤。20世纪60年代，汽车已成为城市主要污染源，70年代出现了石油危机，这使电动车重又得到重视。各国政府开始制定法规研制电动车。汽车工业已发展成为国民经济的支柱产业，汽车已成为人们生活中不可缺少的一部分；但同时，汽车给城市造成了严重的污染，而且全球已探明石油资源仅能开发使用40多年。因此，研究高性能的电动车以替代汽车是历史的必然。目前，世界电动车的发展已由试运行向推广应用方向过渡：日本从1996年开始向国内用户销售商品车，美国从1997年开始向美国用户销售商品车。中国的电动车目前处于研制阶段。为了促进国际广泛的交流与合作，国家科委和机械工业部在1996年12月6～15日举办了1996北京国际电动汽车及代用燃料汽车技术交流、研讨会暨展览会。就电动车发展中的各种问题进行了探讨。同时，国内外的汽车生产厂家及国内的一些大专院校、科研单位展出了自己研制的电动车。本次会议反映了电动车的一些最新研究成果，从中也可以看出电动车用电机的发展趋势。
2制约电动车发展的关键
以电动车与传统的燃油汽车进行比较，相当于以电池代替燃油，以电动机代替发动机。由于电池的能量密度(单位重量储存的能量，wh/kg)远远低于燃油，传统结构电动机的性能又不能直接适用于电动车，因此，电池和电动机既是电动车的核心，同时又是制约电动车发展的关键。
3 电动车用电机的发展趋势
虽然各种各样的驱动用电动机早已研究得很成熟，但它们并不能直接适用于电动车，因为电动车有其特有的运行特点，所以所用的电动机必须满足这些特点才能获得高性能。
3．1电动车的特点
电动车最显著的特点是频繁的起停、加减速，而不是运行于某一恒速下。电动车主要用于在污染比较严重的大中城市市区固定路线行驶和某些特殊场合，如机场、车站、码头、仓库、遂道和旅游区域等地方。人们对电动车的1次充电行驶距离和最高时速有一定要求，但要求不是很高。一般1次充电行驶50～100km，最高时速在100km/h以内就可满足要求。从长远看，电动车要取代燃油汽车，它的性能必须可与燃油汽车相比，所以它的1次充电行驶距离和最高时速都要大大提高。另外，可靠性和价格也是人们比较关注的问题。
3．2电动车用电机应具备的特点
基于电动车的特点，对所用的电动机就应有一定的要求。为了提高最高时速，电动机应有较高的瞬时功率和功率密度(w/kg)。为了提高1次充电行驶距离，电动机应有较高的效率，而且电动车是变速工作的，所以电动机应有较高的高低速综合效率。电动车起动和爬坡时速度较低，但要求力矩较大；正常运行时需要的力矩较小，而速度很高，故用于电动车的电机的典型机械特性曲线如附图所示。即在低速时为恒转矩特性，高速时为恒功率特性，且电动机的运行速度范围应该较宽。另外，电动机应坚固、可靠，且价格较低。
3．3电动车用电机的发展趋势
在电动车发展初期，多采用直流电动机。在试制大客车时用串励电动机，在小客车及小货车上用并励、复励电动机。随着永磁材料的发展，永磁直流电动机也有所应用。直流电动机的优点是有比较好的控制特性。但它重量大，效率低，价格贵，而且由于电刷和滑环的存在，需要维护，电刷磨损又会造成不安全工作。因此，随着电力电子器件的发展，交流电动机逐渐成熟，直流电动机逐渐被交流电动机所取代。这次会议参展的电动机也以使用交流电动机为主。
异步电动机以其低费用、高可靠性、高速、低转矩波动/噪声和不用位置传感器等优点而首先被选用，矢量控制的异步电动机更以其优异的性能成了电动车的第一选择。本次参展的美国通用汽车公司的EVl、福特汽车公司的Ranger EV以及国内远望公司的电动客车都采用了异步电动机。以．EVl为例，其性能见附表，EVl是曾在1990年芝加哥汽车博览会上引起轰动的“冲击”(Impact)概念车的商品化车。可以看出，它的续驶里程和最高时速都达到很高的数值。但同时可见，电动机功率很大，电池电压很高，其性能与电动机功率或与电池电压的比值并不高。这是由于异步电动机存在比较大的铜损，使效率下降。特别是在低速时，效率更低，这是它的致命弱点。
以永磁同步电动机和无刷直流电动机为代表的交流永磁电动机以其低重量、高效率这一特别的优势而在电动车领域被广泛应用。这类电动机的价格偏高，但随着批量生产和永磁材料价格的进一步下降，它的价格会下降。这类电动机也有它的弱点，由于功
率电源电压的限制，原边绕组的匝数不能超过一定数值。因此，对于电动机，提高旋转频率和不增大电流而提供要求的输出功率很困难。即在高转速下如要提供足够的输出功率就必须增大电流，这就消耗了大量的电能，降低了效率；若不增大电流，则输出功率下降，电动车不能正常运行。本次参展使用永磁同步电动机有代表性的是日本丰田公司的RAV4 EV，使用无刷直流电动机有代表性的是清华大学等研制的电动轻型客车和中科院北京三环公司的电动轿车。它们的性能见附表。RAV4 EV使用了高性能的镍氢电池，其最高时速和续驶里程都较高，已达实用化阶段。清华大学和三环公司的电动车使用铅酸电池，指标也很高。
开关磁阻电机结构简单、紧密、坚固、效率高，低速时可提供很大的转矩，且驱动器结构简单，它曾被专家预测为电动车领域的一匹黑马。它的缺点主要是振动和噪声较大。本次参展使用开关磁阻电机的典型电动车是意大利菲亚特公司的菲亚特500型电动车，其性能见附表。可以看出，在一定功率下，它所能提供的最大转矩较大，即最大转矩与功率之比较大。
可见，电动车使用的各种电动机各有优点，同时又都有其不利的一面，从而使它们并不能完全适合于电动车。因此，继续开发适用于电动车的电动机仍是电机工作者的任务。哈尔滨工业大学研究的多态电机就是这样一种尝试。这是一种融混合式步进电动机和异步电动机的结构于一体的电机，即在传统的混合式步进电动机的转子槽内配置一套笼型绕组，将定子铁心分为两段，两段定子铁心之间放置一个轴向电磁励磁线圈，其余结构与混合式步进电动机相同。低速时，给电机定子绕组按混合式步进电动机方式供电，则电机作为混合式步进电动机运行。高速时，给电机定子绕组按异步电动机方式供电，同时轴向电磁励磁线圈通电产生对磁钢去磁的轴向磁场，使磁钢对电机运行不产生或产生很小的影响，这时电机作为异步电动机运行。这样，这种多态电机同时具有混合式步进电动机低速时高转矩和异步电动机高速时高效率的优点，具有较高的高低速综合性能和较宽的运行速度范围。这次参展的EV96—1型电动轿车就是使用的这种多态电机，目前这种电机仍正在研制中。
3．4驱动方式的发展趋势
传统燃油汽车的驱动系统中包括发动机、减速器和差速器。这是由于内燃机的速度范围窄，必须用减速器来扩大速度范围。使用差速器是便于转向。减速器和差速器为一系列传动齿轮，它们在汽车运行中消耗一部分机械能，使车轮得到的功率不到发动机功率的2/3，大大降低了汽车的效率。由于电动机与发动机的不同特点，电动车可以采用四种驱动方式：与传统燃油汽车相同；省略减速器；进一步省略差速器，电动机同轴驱动车轮，即轴驱；将电动机直接装在车轮内，即轮驱。可以看出。轮式驱动既完全消除了传动中的机械磨损，提高了传动效率，又具有最小的体积、最轻的重量，同时故障率降低。因此，轮式驱动是电动车最佳的驱动方式。国内外对轮式驱动有过一定的研究，如在第26届东京Motor展览会上，东京电力公司推出的IZA型电动车就采用了四轮直接驱动方式，其最高时速为176km/h，1次充电行驶距离为548km(以40km/h恒速)，用的是镍镉电池，它是当时性能最佳的电动车，这无疑与轮式驱动方式有关。本次参展采用轮式驱动的只有两家，即中科院北京三环公司和哈尔滨工业大学的电动车。因为轮式驱动控制方式较为复杂，故需要在控制上多做工作。
4结论
a．作为电动车用电机，直流电动机已逐步被淘汰。
b．异步电动机、交流永磁电动机和开关磁阻电动机都已被用来驱动电动车，它们各有自己的优势，但也都有各自的弱点，并不完全适合于电动车。
c．进一步研究更适合于驱动电动车的电动机是电机工作者的任务。多态电机是一种有前途的电机。
d．轮式驱动是电动车最佳的驱动方式。

④ 求汽车减速器的发展历史和趋势

20世纪70－80年代，世界上减速器技术有了很大的发展，且与新技术革命的发展紧密结合。通用减速器的发展趋势如下：

①高水平、高性能。圆柱齿轮普遍采用渗碳淬火、磨齿，承载能力提高4倍以上，体积小、重量轻、噪声低、效率高、可靠性高。

②积木式组合设计。基本参数采用优先数，尺寸规格整齐，零件通用性和互换性强，系列容易扩充和花样翻新，利于组织批量生产和降低成本。

③型式多样化，变型设计多。摆脱了传统的单一的底座安装方式，增添了空心轴悬挂式、浮动支承底座、电动机与减速器一体式联接，多方位安装面等不同型式，扩大使用范围。

促使减速器水平提高的主要因素有：

①理论知识的日趋完善，更接近实际（如齿轮强度计算方法、修形技术、变形计算、优化设计方法、齿根圆滑过渡、新结构等）。

②采用好的材料，普遍采用各种优质合金钢锻件，材料和热处理质量控制水平提高。

③结构设计更合理。

④加工精度提高到ISO5－6级。

⑤轴承质量和寿命提高。

⑥润滑油质量提高。

自20世纪60年代以来，我国先后制订了JB1130－70《圆柱齿轮减速器》等一批通用减速器的标准，除主机厂自制配套使用外，还形成了一批减速器专业生产厂。目前，全国生产减速器的企业有数百家，年产通用减速器25万台左右，对发展我国的机械产品作出了贡献。

20世纪60年代的减速器大多是参照苏联20世纪40－50年代的技术制造的，后来虽有所发展，但限于当时的设计、工艺水平及装备条件，其总体水平与国际水平有较大差距。

改革开放以来，我国引进一批先进加工装备，通过引进、消化、吸收国外先进技术和科研攻关，逐步掌握了各种高速和低

速重载齿轮装置的设计制造技术。材料和热处理质量及齿轮加工精度均有较大提高，通用圆柱齿轮的制造精度可从JB179－60的8－9级提高到GB10095－88的6级，高速齿轮的制造精度可稳定在4－5级。部分减速器采用硬齿面后，体积和质量明显减小，承载能力、使用寿命、传动效率有了较大的提高，对节能和提高主机的总体水平起到很大的作用。

我国自行设计制造的高速齿轮减（增）速器的功率已达42000kW ，齿轮圆周速度达150m/s以上。但是，我国大多数减速器的技术水平还不高，老产品不可能立即被取代，新老产品并存过渡会经历一段较长的时间。

⑤ 纯电动汽车的发展现状

国外著名汽车公司都十分重视研究开发电动汽车, 世界发达国家不惜投入巨资进行研究开发, 并制定了一些相关的政策、法规来推动电动汽车的发展。
美国正在大力研制和推广使用燃料电池电动汽车和纯电动汽车, 政府能源部与通用、福特和戴- 克三大汽车制造商联合开发燃料电池电动汽车。美国已有7 个州加入了零排放计划, 到规定年限后这些地区销售的汽车必须为零排放, 即只能为纯电动汽车和燃料电池电动汽车。
英国已有数万辆电动汽车在使用;
法国是世界上推广应用纯电动汽车最成功的国家之一, 成立了电动汽车推广应用国家部际协调委员会,巴黎和拉罗舍尔已经建立了比较完善的纯电动汽车充电站网基础设施, 制定了优惠的支持和激励使用电动汽车的政策, 且已经初步形成了纯电动汽车运行体系。
国际性大型运动会上, 电动汽车也成为各国展示其科技实力和环保意识的工具之一。亚特兰大奥运会使用了纯电动客车作为公务和电视转播车,悉尼奥运会购买了英国近400 辆电动客车作为运动员接送车辆。混合动力电动汽车领域,
欧洲各大汽车厂商争先恐后地推出了本公司研制的混合动力电动汽车, 甚至德国的博世等著名的零部件公司也积极与大汽车公司联手开发混合动力电动汽车技术。美国已有近20 个城市试验使用混合动力电动公交车,瑞典、法国、德国、意大利、比利时等国计划在9 个欧洲城市开通混合动力电动公共汽车线路。燃料电池电动汽车斩露头角, 国外企业界纷纷组成强大的跨国联盟, 以期达到优势互补的目的。 中国电动汽车虽然没有欧美等国家起步早, 但国家从维护能源安全, 改善大气环境, 提高汽车工业竞争力, 实现我国汽车工业的跨越式发展的战略高度考虑,电动汽车研究一直是国家计划项目, 并在2001 年设立了“电动汽车重大科技专项”。通过组织企业、高等院校和科研机构, 集中各方面力量进行联合攻关, 现正处于研发势头强劲阶段, 部分技术已经赶上甚至超过世界先进水平。“电动汽车重大科技专项”实施以来, 已成功开发出燃料电池汽车样车, 累计运行数千公里; 混合动力客车已在武汉等地公交线路上试验运行超过百万公里; 纯电动汽车已通过国家有关认证试验。

⑥ 纯电动汽车需要减速器么

当然需要了，没有减速器的话，输出到轮的扭矩太小，尤其是爬坡等需要大扭矩的情况就很难满足了。而日常使用，绝大部分时间都是在平路上行驶，如果选大扭矩的电机，价格会极高

⑦ 发展电动车已经成为大趋势，为什么大陆集团却依旧专注于电气化

相较于传统燃油车，电动汽车的构造有很大的不同。除了不再需要构造复杂的发动机以及占据了大量空间的排气系统之外，在传统内燃机汽车上最为常见的配置之一变速器似乎也并没有出现在电动车之上。据盖世汽车了解，目前全球主流纯电动汽车均采用电机匹配单级减速器的架构。不过尽管如此，业界对于电动汽车是否需要变速器还存有争议。很多业内人士认为，二级变速器才是电动汽车未来的主要趋势。

如下图所示，蓝色区域为电机的低效率区域（80%-90%），红色区域为高效率区域（90%-93%）。在起步阶段，电机转速较低，为避免蓝色区域，需要变速器提高电机转速到红色区域；而在高速行驶阶段，电机转速较高，为避免蓝色区域，则需要变速器降低电机转速到红色区域。由此来看，只有二级变速器才能使汽车在高低速情况下均保持在红色区域。

周士建表示，在电机的运行过程中有两个工况点，而单级减速器无法兼顾这两大工况，“匹配了前面匹配不了后面，匹配了后面匹配不了前面。”因此，为了避免电机工作在低效区，就需要采取二级变速器。他还指出，与单级减速器相比，二级变速器可节省的电量高达13%。

人们倾向于认为，增加变速箱会增加电动汽车重量以及相应的成本，事实似乎并非如此。以特斯拉为例，对于其首款车型Roadster(参数|图片)有所了解的人士应该知道，Roadster在最初设计时采用了180kW电机＋2档变速箱的搭配，后来由于2档变速箱在生产时遇到了一定的困难，才取消了这一设计，改用单级减速器。不过，为了保持相同的性能表现，特斯拉只得选择更大的电机，而为了配合更大的电机，电池也进一步增大，以提供更大的输出功率，来满足电动机的需求。可见，对于车企来说，采用减速器方案也未必划算，而二级变速器的使用或许会为其带来额外的“收益”。

⑧ 国内纯电动汽车目前发展状况

政府：政策不明晰；
技术：低速技术有待完善，高速技术由于电池瓶颈无法真正商品化；
企业：群雄割据，伺机而动
出路：国家支持落实，电池技术获得突破，油价飞涨......

⑨ 两挡减速器真的成了未来汽车趋势了吗

伴随新能源汽车逐渐普及，以往热门的变速器话题日渐式微。对于电动汽车而言，电机的转速范围较广，一般在0~18000r/min左右，甚至达到20000r/min，在低转速下也可以输出很大的扭矩，没有变速器能照常运行。

例如，要实现4000 Nm的驱动扭矩，速比为10，那么电机的扭矩为400Nm，但这样的电机设计困难而且价格偏高。但如果速比是20，意味着设计200Nm电机尚可，而这样的电机相对来说尺寸小价格又便宜，提升效率的同时还减少了噪声和电能的消耗等。

随着未来新能源汽车积分与电耗水平挂钩，车企为了获得更高的新能源汽车积分，必然努力提高整车电耗水平，而采用两挡减速器成本增加但收益明显，未来有望得以广泛应用。