趋势|面对电动化和自动驾驶趋势，转向电机如何技术创新？中薪|高薪|技术创新|技术|电机

在汽车行业的这一轮技术大变革中，不仅广受关注的新能源和自动驾驶技术快速发展，传统汽车技术也在持续创新之中。以转向系统为例，过去十年间，转向技术的创新主要源于舒适性和节能性要求，在此基础之上，整个行业逐渐完成了从液压助力向电动助力的升级。下一个十年，面对电动化和智能化趋势所带来的挑战，如何通过技术创新来满足新的技术要求，是转向行业的一大课题。
作为转向系统的核心部件，电机对转向性能来说至关重要。而博泽作为转向电机的领先供应商，近年来不断探索转向技术的未来趋势，旨在推出更多创新产品。在不久前举行的ASS 2020上海国际汽车转向系统工程大会上，博泽介绍了其对转向技术发展的洞见，以及基于模块化设计的第二代转向电机。
转向技术未来趋势：从电动助力到线控转向
谈到转向系统的技术趋势，博泽中国驱动系统转向及制动产品经理李俊介绍说：“转向系统已经从过去的液压助力转向发展到如今的电动助力转向和后轴转向，未来的趋势是线控转向、电驱动转向和后轴转向。”

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博泽中国驱动系统转向及制动产品经理李俊
就电动助力转向而言，目前的主要技术方案包括齿条/齿轮式、管柱式和后轴齿条同心式。其中，齿条/齿轮式是目前的主流，管柱式未来可能会被逐渐取代，而后轴齿条同心式主要用于后轴转向。博泽的产品则适用于以上所有电动助力转向方案。“从管柱式、齿轮式，到齿条平行式，博泽的电机产品系列能满足不同转向系统的输出扭矩需求。”李俊说道。
从电动助力转向到线控转向，转向技术正不断变革之中，相对应的，转向电机技术也需技术升级。例如，在传统的燃油发动机和手动驾驶时代，只需要一个简单的3相电机即可；到了混动和半自动驾驶时代，就需要一个冗余的6相电机来应对；而自动驾驶时代将摒弃传统转向技术，采用线控转向，就需要基于线控的6相电机。尤其线控转向与传统的转向系统设计完全不同，除了常规的转向电机外，还需要在方向盘上增加一个力反馈电机。
除此之外，电动化和自动驾驶对安全也提出了更高要求。例如，因为电池布置的需求，电动车在设计时通常会考虑较长的轴距和较高的轴向载荷，以容纳更多的电池。但轴距的增大会增加转弯半径，对转向不利，这就需要在后轴上增配一个转向电机来缩小转弯半径。而轴向载荷的增大就会对转向系统的转向力提出更高要求，需要使用扭矩更大的电机。来自自动驾驶的安全性要求则是冗余设计，即电机要有灵活的冗余性。
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值得一提的是，未来随着安全法规的进一步趋严，转向和制动将更多地融合，主动制动将成为车辆标配，制动助力电机和EBS无刷电机也将得到更多的应用。
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转向系统及电机的未来趋势
博泽的解决方案：基于模块化设计的第二代转向电机
面对汽车行业的这些新趋势，博泽推出了第二代转向电机产品，模块化是该产品的最大亮点。而模块化设计的初衷，是为了更快地响应市场需求。
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对于零部件供应商来说，除了技术趋势研究之外，如何更好地满足客户需求也是其日常研发的重点。尤其在这样一个快速变革的时代，技术发展非常之快，而研发周期不断缩短，在最短的时间内满足客户的开发需求，对供应商是一大考验。
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为此，博泽在第二代电机产品设计中提出了模块化概念。具体来说，就是根据客户不同的应用场景来预设三大模块。第一类是动态响应，对应的参数是电机转速。第二类是功率密度取向，对应的参数是电机扭矩。第三类是标准线，主要为低功率密度的风扇类电机应用。基于三大模块的分类，博泽会根据客户的转速、扭矩等要求来调整定转子的直径和叠长，实现快速匹配。
简单地说，就是在进行电机设计时，先根据客户需求固定一个截面设计，通常博泽采用的转向电机定子外径是86毫米，然后根据不同的应用场合，管柱式、齿轮式或齿条式，调整定子叠长即可，这样可以有效缩短研发时间。通过这种模块化方式，设计一个新的电机方案可能只要1-2周的时间。
此外，模块化的优势还在于成本的降低。据李俊介绍，通过模块化设计，大量电机零部件和生产线可以实现共享，平摊投资成本。“相比上一代产品，降低了25%的材料使用率，成本降低的同时还实现了轻量化。”李俊说道。