Essieu moteur électrique (E-Axle) : le noyau de puissance intégré à la pointe de la transformation de l’électrification des véhicules commerciaux

​Poussée par la double force des objectifs mondiaux de neutralité carbone et de transition énergétique, l’électrification des véhicules utilitaires progresse à un rythme sans précédent. Dans cette vague de transformation, l’​essieu moteur électrique (E-Axle)​, en tant que système d’entraînement électrique hautement intégré, devient rapidement le principal choix de puissance pour les véhicules utilitaires à énergie nouvelle grâce à ses performances globales exceptionnelles et à son adaptabilité aux scénarios. Il a non seulement réalisé une innovation structurelle dans le système de transmission de puissance, mais fournit également des solutions efficaces, fiables et économiques pour divers scénarios commerciaux grâce à une intégration approfondie et un contrôle intelligent. En tant que fournisseur professionnel profondément engagé dans la R&D et la fabrication d'essieux électriques, PUMBAA s'engage à fournir à ses clients mondiaux des solutions de systèmes d'entraînement électrique hautes performances et hautement fiables grâce à l'innovation technologique et à la personnalisation basée sur des scénarios.

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I. Révolution technologique : le saut structurel de la transmission traditionnelle à l'essieu électrique​

Le système de transmission de puissance des véhicules utilitaires a connu une évolution révolutionnaire, passant de l’entraînement mécanique à l’entraînement électrique. Les groupes motopropulseurs traditionnels des véhicules utilitaires alimentés au carburant se composent généralement de plusieurs composants indépendants tels que le moteur, l’embrayage, la boîte de vitesses, l’arbre de transmission et l’essieu moteur. Cette disposition décentralisée présente des inconvénients inhérents, notamment une structure complexe, une perte d’énergie importante et une occupation de l’espace élevée. L'E-Axle réalise un saut qualitatif grâce à la haute intégration du moteur d'entraînement, de la transmission à plusieurs vitesses, du différentiel, de l'essieu et du système de commande :

• ​Amélioration révolutionnaire de l’efficacité énergétique :​​ Élimine les pertes d'énergie provenant de plusieurs étages de transmission mécanique, raccourcit considérablement le trajet de transmission de puissance, permet à l'efficacité globale du système de se stabiliser au-dessus de 95 %, augmente considérablement l'autonomie du véhicule et réduit efficacement les coûts d'exploitation.

• ​Optimisation disruptive de l'aménagement de l'espace :​La conception compacte intégrée offre une flexibilité sans précédent pour le placement des batteries et la conception de la carrosserie, contribuant à une répartition optimale de la charge sur les essieux et à l'architecture globale du véhicule.

• ​Percée significative dans l’effet d’allègement :​La conception intégrée élimine les structures et les connecteurs redondants, permettant ainsi une réduction de poids efficace, augmentant directement la capacité de charge utile effective des véhicules commerciaux et améliorant l'économie opérationnelle.

• ​Un bond en avant dans la précision du contrôle :​​ Le couplage direct du moteur et de l'essieu moteur, combiné à des algorithmes avancés de contrôle vectoriel, permet une réponse précise et rapide du couple, améliorant considérablement la douceur de conduite, la stabilité de la maniabilité et les performances dynamiques globales du véhicule.

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II. Analyse technique approfondie : composition et avancées innovantes de l'essieu électrique​

Un système E-Axle complet comprend plusieurs sous-modules hautement synergiques, avec des innovations technologiques dans chaque module conduisant à une amélioration globale des performances :

• ​Moteur synchrone à aimant permanent (PMSM) haute performance :​Utilise des matériaux à aimant permanent de produits à haute énergie magnétique et une conception électromagnétique optimisée pour obtenir une densité de puissance élevée, un rendement élevé et une large plage de régulation de vitesse. Par exemple, les moteurs de la série PML de PUMBAA, grâce à l'optimisation de la topologie du rotor et à l'innovation du système de refroidissement, fournissent une puissance élevée dans un volume compact.

• ​Mécanisme de transmission efficace à plusieurs vitesses :​​ Pour répondre aux exigences opérationnelles complexes des véhicules utilitaires, intègre des mécanismes de transmission automatique à 2 ou 4 vitesses. La configuration optimisée du rapport de transmission équilibre la capacité de démarrage/montée du véhicule et l'économie de croisière à grande vitesse.

• ​Système différentiel de haute précision :​​ Utilise des différentiels hautes performances pour assurer une répartition raisonnable du couple entre les roues gauche et droite dans les virages ou sur des surfaces routières complexes, améliorant ainsi la praticabilité et la sécurité.

• ​Système de contrôle électronique avancé :​​ L'unité de commande du moteur (MCU) utilise des processeurs multicœurs et des dispositifs d'alimentation en carbure de silicium (SiC). La technologie avancée de modulation SVPWM et les stratégies de contrôle MTPA permettent d'obtenir un équilibre optimal entre efficacité et performances.

• ​Système de gestion thermique efficace :​​ Répond aux caractéristiques de fonctionnement à charge élevée des véhicules utilitaires en adoptant des solutions innovantes de refroidissement d'huile ou de refroidissement à double cycle eau-huile, garantissant la stabilité thermique et la fiabilité dans des conditions de fonctionnement extrêmes.

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III. Application approfondie basée sur des scénarios : comment les essieux électriques renforcent précisément divers écosystèmes commerciaux​

La véritable valeur de l’E-Axle réside dans son profond alignement avec des scénarios commerciaux spécifiques. Sur la base d'une compréhension approfondie de divers scénarios d'exploitation commerciale, PUMBAA a développé une matrice de produits couvrant tous les scénarios :

​1. Véhicules de logistique urbaine (4,5T-6,0T) : équilibre parfait entre économie et fiabilité​

• ​Analyse approfondie du scénario :​​ Les véhicules de logistique urbaine sont confrontés à des besoins essentiels tels que des démarrages fréquents, des livraisons multipoints, des charges moyennes et une extrême sensibilité au coût total de possession (TCO). Les véhicules doivent trouver l’équilibre optimal entre haute efficacité et faible coût.

• ​Solution PUMBAA (par exemple, essieu électrique central 66/123 kW) :​​ Les principaux avantages de cette solution résident dans son ​philosophie de conception basée sur une plateforme​ et ​contrôle extrême des coûts. Grâce à un développement modulaire et standardisé, il atteint une excellente rentabilité tout en garantissant que les performances énergétiques répondent aux exigences. Son haut niveau d'intégration simplifie considérablement le processus d'assemblage des véhicules, le rendant particulièrement adapté aux flottes logistiques à grande échelle nécessitant une standardisation et de faibles coûts de maintenance.

​2. Véhicules/camions sanitaires lourds : le test ultime de la densité de puissance élevée et de la capacité de fonctionnement continu​

• ​Analyse approfondie du scénario :​​ Des conditions de fonctionnement difficiles telles que le compactage des déchets, les démarrages sous forte charge et le fonctionnement continu imposent des exigences extrêmes en termes de densité de puissance, de couple maximal, de capacité de sortie continue et de performances de gestion thermique du système d'entraînement.

• ​Solution PUMBAA (par exemple, essieu électrique intégré de 130/286 kW) :​​ Adopte un ​disposition à axes parallèles​ et un ​système de refroidissement efficace à double cycle. La disposition à axes parallèles optimiseespace de disposition du châssis, laissant suffisamment de place pour de grandes batteries ou des équipements spécialisés. Un couple puissant garantit une puissance suffisante dans des conditions extrêmes telles que les pentes et les pleines charges. Le système avancé de gestion thermique garantit la stabilité et la fiabilité lors d’un fonctionnement prolongé à forte charge.

​3. Bus/autocars : un effort d'ingénierie systématique pour la redondance du confort, du silence et de la sécurité​

• ​Analyse approfondie du scénario :​​ En tant que transports publics, les bus/autocars sont soumis à des normes extrêmement strictes en matière de bruit et de vibrations, de confort de conduite, de douceur et de sécurité opérationnelle, tout en devant également prendre en compte l'efficacité énergétique.

• ​Solution PUMBAA :​​ Tirant parti des avantages inhérents aux faibles vibrations et au bruit des essieux électriques, les niveaux de NVH sont encore réduits grâce à ​technologie de modification d'engrenage optimisée multi-objectifs​ et ​algorithmes de suppression des harmoniques du moteur. Le système de contrôle intègre ​Diagnostic de pannes à plusieurs niveaux et protection par redondance de sécuritéfonctions, surveillant l'état du système en temps réel pour garantir une sécurité absolue des opérations de transports publics.

​4. Machines d'ingénierie spéciales et navires marins : défis d'adaptabilité dans des environnements extrêmes​

• ​Analyse approfondie du scénario :​​ La poussière élevée, l'humidité élevée, les fortes charges d'impact dans des scénarios tels que les mines et les ports, ainsi que les exigences de résistance à la corrosion et d'antivibration pour les applications marines, posent de sérieux défis à l'adaptabilité environnementale et à la fiabilité des essieux électriques.

• ​Solutions personnalisées PUMBAA :​​ Les essieux électriques développés pour de tels scénarios d'application spéciaux utilisent ​Conception d'étanchéité à haut niveau de protection IP6K9K,​roulements et engrenages robustes,​procédés spéciaux de traitement de surface anticorrosion, etstructures renforcées résistantes aux vibrations​ pour garantir un fonctionnement stable et fiable du système électrique dans des environnements extrêmes.

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IV. Compétitivité de base : une forte autonomisation technologique au-delà du niveau du produit​

Choisir un fournisseur d'essieux électriques signifie essentiellement sélectionner sa capacité d'intégration de système sous-jacente, son expérience en matière d'appariement de véhicules, ses algorithmes logiciels de contrôle et sa force d'innovation continue. La compétitivité fondamentale de PUMBAA se reflète dans les dimensions suivantes :

• ​Capacité de développement de la chaîne complète :​​ De la conception électromagnétique à la simulation structurelle, en passant par l'analyse de la gestion thermique et les stratégies de contrôle, nous adhérons au développement de la chaîne complète, garantissant une synergie optimale entre les sous-systèmes, plutôt qu'un simple assemblage de composants.

• ​Gène et expérience de correspondance profonde avec les véhicules :​L'équipe R&D possède une solide expérience OEM, une compréhension approfondie de l'architecture du châssis, des caractéristiques de la suspension et de la dynamique du véhicule. Cela permet aux produits E-Axle de PUMBAA de s'interfacer de manière transparente avec l'unité de commande du véhicule (VCU), permettant ainsi une gestion globale optimale de l'énergie.

• ​Algorithmes logiciels avancés et stratégies de contrôle :​​ Le plafond de performances d'un E-Axle est défini par son logiciel. Nos MCU utilisent des algorithmes de contrôle avancés, tels que ​modulation SVPWM à haute fréquence de commutation,​Contrôle MTPA, etstratégies de contrôle d'affaiblissement du flux, atteignant une efficacité, une vitesse de réponse et une précision de contrôle de pointe.

• ​Création de valeur totale sur le cycle de vie :​​ À travers ​développement basé sur une plateforme​ pour réduire le nombre de pièces spécialisées, en utilisant ​technologies d'allègement​ pour réduire la consommation d'énergie et fournir ​Diagnostic de pannes à distance et maintenance prédictive​ services, nous nous engageons à réduire le coût total de possession (TCO) du client, depuis l'approvisionnement et l'exploitation jusqu'à la maintenance, créant ainsi de la valeur à long terme.

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V. Perspectives d'avenir : tendances d'évolution et orientations de l'innovation de la technologie des essieux électriques​

La technologie E-Axle est encore dans une phase d’évolution rapide, avec l’émergence des tendances importantes suivantes :

• ​Augmentation continue de la densité de puissance :​​ Grâce à l'application de matériaux semi-conducteurs à large bande interdite comme le SiC/GaN, à l'introduction de nouvelles technologies de refroidissement (par exemple, le refroidissement par immersion) et aux progrès de la science des matériaux, le rapport puissance/poids et le rapport puissance/volume continueront de s'améliorer.

• ​L'intégration approfondie et le lecteur distribué deviennent courants :​​ Les solutions d'entraînement distribuées telles que les essieux moteurs côté roue et les essieux moteurs intégrés aux roues mûriront progressivement, jetant les bases de configurations de châssis plus flexibles (par exemple, châssis de skateboard) et d'un contrôle avancé de la dynamique du véhicule (par exemple, vecteur de couple).

• ​Autonomisation profonde grâce à l'intelligence et à la connectivité :​​ L'E-Axle servira de nœud clé pour les véhicules connectés intelligents, téléchargeant des données opérationnelles vers le cloud en temps réel, permettant l'optimisation de la gestion de l'énergie, la prévision de l'état de santé, la maintenance intelligente et les mises à niveau logicielles à distance (SOTA) grâce à l'analyse des mégadonnées et aux algorithmes d'IA.

• ​La normalisation et la plateforme favorisent la synergie industrielle :​​ L'industrie formera progressivement des interfaces et des architectures de plate-forme standardisées pour les essieux électriques, favorisant ainsi la collaboration dans la chaîne d'approvisionnement, réduisant les coûts et accélérant l'innovation technologique et l'adoption d'applications.

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VI. Études de cas : Démontrer la valeur des essieux électriques PUMBAA dans des applications pratiques​

• ​Cas 1 : Projet de véhicule logistique électrique de 4,5 T​

  • Après l'adoption de l'essieu électrique central PUMBAA 66/123 kW, l'autonomie du véhicule a augmenté de 8 %, l'espace de chargement a augmenté de 5 % et les coûts de maintenance sur tout le cycle de vie ont diminué de 15 %, ce qui a reçu une grande reconnaissance de la part du client.

• ​Cas 2 : Projet de véhicule électrique d’assainissement de 18 T​

  • Le véhicule d'assainissement équipé de l'essieu électrique intégré PUMBAA 130/286 kW a parfaitement fonctionné dans les opérations de compactage des déchets, démontrant une forte puissance, un bruit considérablement réduit, des performances de gestion thermique stables et répondant aux exigences strictes de fonctionnement continu.

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Conclusion : Avancer ensemble, conduire un avenir commercial vert​

L'essieu moteur électrique (E-Axle), en tant que groupe motopropulseur de base pour les véhicules utilitaires à énergie nouvelle, détermine directement la compétitivité du marché et l'expérience utilisateur du véhicule grâce à sa profondeur technologique et à l'ampleur de son innovation. La compétition future sera un concours complet de capacités de R&D technologique, de compréhension de scénarios, d’intégration de systèmes et de contrôle des coûts. En tant que fournisseur professionnel d'essieux électriques, PUMBAA continuera à adhérer à l'innovation technologique comme guide et aux besoins des clients comme priorité, en fournissant des solutions d'entraînement électrique qui couvrent tous les scénarios commerciaux, combinées à une fiabilité exceptionnelle. Nous sommes impatients de collaborer avec des partenaires industriels pour propulser conjointement le transport commercial mondial vers une nouvelle ère plus efficace, plus respectueuse de l'environnement, intelligente et durable.