我们能把电动汽车马达从汽车中取出来吗
19 世纪的电动汽车使用内置电机的可能性与使用轮毂电机的可能性一样大。1897年，汽车老手费迪南德·保时捷 (Ferdinand Porsche)在奥地利维也纳驾驶一辆轮毂电机电动汽车参加比赛，洛纳 (Lohner)和其他人从 1900 年到 1920 年制造了量产版。保时捷采用了直接驱动，消除了齿轮或链条传动的摩擦，但他的电机也缺乏此类驱动提供的扭矩倍增。因此，需要用铜和铁产生足够的扭矩来加速他的重型电池，这导致电机重达320 磅。
如此大的悬挂重量会严重降低车辆的乘坐质量和动态控性，同时增加相当大的成本，车轮上的电机会承受更多的冲击、振动和污染风险。因此，自那以后，很少有电动汽车使用轮毂电机。(Lightyear 和Lordstown Motors 在破产前生产了几辆这样的汽车，每辆都使用 Elaphe 轮毂电机。)但最近的发展表明，这一概念已经成熟，可以复兴——就像宝马刚刚向轮毂电机供应商 DeepDrive 投资 3000 万美元一样。
早在 2018 年，Orbis Wheels就展示了一款轮毂安装式电机，该电机通过驱动小齿轮(该齿轮使车轮上的齿圈旋转)解决了保时捷的扭矩倍增问题。我们测试了 Orbis 的概念验证车辆，这是一辆本田思域 Type R，配备两个 50 马力/70 磅英尺的电动自行车电机，驱动后轮。他们将 0-60 英里/小时加速时间缩短了 1.7 秒。通过采用小型制动卡钳接合更大直径、更薄的轮式转子内部，制动系统的重量减轻有效地抵消了电机的非悬挂重量。
“煎饼”式轴向磁通电机将圆盘状永磁转子夹在定子圆盘之间。Orbis 的版本有两种可调方式：对于可以想象到的最强大、最纤薄的设置，指定一个装有稀土磁铁的单转子。深度稍大但预算较少的应用可以安装第二个转子并使用国产铁氧体磁铁。Orbis 可以通过在转子上混合稀土和铁氧体磁铁来微调输出。减少稀土材料可降低成本和采购问题，减少产生的热量，提高效率，并允许电机更好地应对更高速度下的“磁场减弱”(定子磁场强度下降，降低扭矩同时保持恒定功率)。这使得一个基本设计能够提供 184 到 738 磅英尺的扭矩。
在我们的电机轴输出参考框架中，这些数字听起来令人印象深刻，但如今的电动汽车电机驱动减速驱动装置，可使扭矩倍增——通常约为 8:1。Orbis 使用一个简单的行星减速齿轮在轮毂处实现扭矩倍增，该齿轮大致适合半轴等速万向节所占用的空间，并提供从 2.50:1 到 5.25:1 的倍增范围。
这并不是什么新想法：1884 年，密苏里人 Wellington Adams 因将类似概念应用于电动火车轮毂电机而获得美国专利 US300827A。如今，这种减速齿轮在电动自行车中很常见，但 EV 轮毂电机领域中没有其他知名企业使用它。而且 Orbis 的内部齿轮解决方案已经满足 OEM 噪音目标。
三个重要变量
想要将价格实惠的 PHEV 推向市场的 OEM 可以为非驱动轴配备两台不含稀土元素的单转子 184 磅英尺电机，根据传动装置的不同，能够为轴提供 922 到 1,936 磅英尺的扭矩。换用稀土磁铁或增加第二对转子可使这些数字翻倍;同时使用这两种方法可使数字再翻倍。因此，这两台小型轮毂电机可以模拟一台以 8:1 传动装置运行的内置电机，可产生 115 到 968 磅英尺的扭矩。
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