El sistema de propulsión eléctrica se está desarrollando hacia una dirección multiobjetivo: tamaño compacto, bajo peso, alta eficiencia y bajo nivel de ruido, lo que proporciona más espacio, mayor resistencia y un entorno de conducción más cómodo para el vehículo. ▶ Dirección de desarrollo: La tecnología de engranajes planetarios coaxiales se alinea con los objetivos de desarrollo de los sistemas de propulsión eléctrica y se perfila como la tendencia dominante para los futuros sistemas de propulsión eléctrica, especialmente en productos de alto par. Para ofrecer experiencias de alto rendimiento a los usuarios, los engranajes planetarios dominarán gradualmente el mercado. Tanto los fabricantes de equipos originales (OEM) nacionales como los fabricantes de primer nivel están invirtiendo activamente en y desarrollando esta tecnología. Los componentes y procesos principales de los engranajes planetarios, como las coronas dentadas, los mecanismos de engranajes planetarios, el estampado de portaplanetarios y la soldadura, muestran un importante potencial de crecimiento. Para satisfacer las demandas de los usuarios de un manejo óptimo y una potencia versátil en diversos escenarios, se están implementando sistemas de propulsión eléctrica distribuida (incluyendo la propulsión distribuida central integrada, la propulsión lateral y los motores de buje), junto con sistemas de transmisión multivelocidad, en aplicaciones especializadas, lo que mejora significativamente la experiencia del usuario en diversas condiciones y entornos operativos. Mientras tanto, la mayoría de los sistemas de accionamiento eléctrico de bajo par siguen utilizando configuraciones de transmisión de eje paralelo, lo que garantiza una óptima relación calidad-precio para los usuarios finales. ▶ Cadena de suministro y modelo de cooperación: Gracias al énfasis del país en la industria de vehículos de nueva energía, en comparación con la industria de transmisión tradicional, el umbral técnico inicial y el umbral de inversión en industrialización para los sistemas de accionamiento eléctrico son más bajos, lo que impulsa aún más el desarrollo continuo de la industria de sistemas de accionamiento eléctrico de nueva energía en China. Desde el dominio inicial de la cadena de suministro, se ha evolucionado gradualmente hacia un enfoque de doble vía: cadena de suministro y sistemas de desarrollo y fabricación propios de los fabricantes de equipos originales (OEM). A medida que se intensifica la competencia en el mercado y mejora el nivel de integración de los sistemas de accionamiento eléctrico, la futura cadena de suministro se integrará más estrechamente con los fabricantes de equipos originales (OEM), con una clara división del trabajo, para garantizar la estabilidad del mercado a largo plazo. Tendencias y objetivos para sistemas de transmisión de alta eficiencia: Con la mejora continua de los objetivos de eficiencia, se adoptarán progresivamente tecnologías como dientes de eje de ultraalta precisión, rodamientos de baja resistencia a la rodadura, disposiciones de eje con baja pérdida de aceite por agitación, sistemas de cárter de aceite seco con lubricante activo y lubricantes de viscosidad ultrabaja. Junto con el uso generalizado de reductores planetarios coaxiales, se espera que el objetivo de eficiencia CLTC para sistemas de transmisión supere los 98% para 2024. Las futuras mejoras de eficiencia irán más allá de las actualizaciones aisladas de componentes o subconjuntos, centrándose en la optimización a nivel de sistema y en aplicaciones multiestrategia integradas. Las métricas de eficiencia serán más granulares, y los fabricantes de automóviles priorizan ahora métricas de rendimiento en condiciones reales, como la autonomía de 100 km/h y 120 km/h en estado estacionario —más allá del parámetro de referencia convencional del CLTC (Ciclo de Prueba de Trabajo Ligero de China)—, para adaptarse mejor a las necesidades de conducción diaria de los usuarios. Figura 3 Niveles de eficiencia de los reductores de la industria de accionamientos eléctricos en los últimos tres años Tendencia y objetivos del diseño liviano De 2027 a 2030, se espera que los conjuntos de engranajes planetarios se adopten ampliamente en sistemas de accionamiento eléctrico de alta potencia y alto torque, reduciendo el peso entre un 30% a un 40% en comparación con los estándares actuales. Con los avances en nuevos materiales (p. ej., carcasas de aleación de magnesio y aluminio) y procesos de fabricación (como soldar pernos diferenciales en lugar de tornillos y estampar carcasas diferenciales fundidas a presión), se proyecta que el peso del sistema de transmisión disminuya en un 5% adicional. tiempo 2027-2030 salida de torque <3000 Nm 3000-4000 Nm 4000-5000 Nm Peso (peso en seco) <15 kg 15-18 kg 18-25 kg Tabla 5 Relación entre el peso del sistema de transmisión y la salida de torque Tendencia y objetivo del sistema de transmisión de bajo ruido Para cumplir con los requisitos de comodidad cada vez más estrictos de los usuarios, el sistema de transmisión ha mejorado progresivamente su optimización de excitación y capacidades de simulación de ruta, con objetivos de NVH que varían entre las diferentes clases de vehículos. Junto con los avances en las técnicas de simulación, la investigación de NVH ha cambiado el enfoque hacia las condiciones de conducción críticas para el usuario. El énfasis inicial del desarrollo se ha trasladado del rendimiento de NVH con par motor 100% a escenarios reales como aceleración suave y conducción en estado estable. Los problemas de NVH son inherentemente desafíos sistémicos. A medida que aumentan las demandas de los usuarios, las soluciones para los problemas de NVH en los motores eléctricos están evolucionando desde soluciones aisladas hasta enfoques integrales a nivel de sistema, buscando un equilibrio entre la rentabilidad y la eficiencia. Esto incluye estrategias como el enmascaramiento de ruido para el ruido de fondo en la etapa de engranajes, el empaquetamiento acústico localizado y la optimización de materiales acústicos según la frecuencia. Gracias a los continuos avances en la fabricación de componentes para reductores de transmisión, los niveles de ruido en los sistemas de transmisión están disminuyendo progresivamente. El estándar de ruido del sistema de transmisión es de 1,5 m de ruido promedio, y la predicción de la tendencia objetivo se muestra en la tabla a continuación. Ruido del banco de media carga en condición de par completo tiempo 2024-2027 2027-2030 Modelo de gama baja 70 dB (A) 68 dB (A) Modelos de coche de gama media a alta 65 dB (A) 60 dB (A) Tabla 6: Tendencias medias de ruido Tendencias y objetivos de dimensiones espaciales Para satisfacer la demanda de mayor espacio interior y diseño de la plataforma del tren motriz, se requiere que este sea compacto y de forma regular, y la transmisión se está desarrollando gradualmente desde un eje paralelo a una disposición coaxial planetaria. La disposición planetaria ofrece dimensiones espaciales superiores, particularmente en la dirección del eje X en comparación con las configuraciones de eje paralelo. Con una capacidad de salida equivalente, la configuración del eje X puede reducir el requisito de espacio en aproximadamente 40%.
