1電動輕卡的車型選擇

根據(jù)先進(jìn)國家(地區(qū))的經(jīng)驗(yàn)，城鎮(zhèn)化率每提高1個百分點(diǎn)將拉動消費(fèi)增長約1.6個百分點(diǎn)，城市物流總量將實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定增長。

單位與居民物品物流以快遞物流業(yè)務(wù)為主(占比96%)，預(yù)計(jì)2021年將超過500億件，對物流車總體需求量較大。

快遞物流業(yè)務(wù)以城市快遞物流為主，同時農(nóng)村快遞物流發(fā)展快速，阿里巴巴建成200余縣運(yùn)營中心，配送范圍覆蓋2800個區(qū)縣，50萬個村?？爝f物流業(yè)務(wù)快速增長，對適合于城市內(nèi)部快遞物流車輛的增長利好。物流市場中，輕卡和輕客分工協(xié)作趨勢加快，城市物流以輕客為主，城郊物流以輕卡為主。

圖1 純電動物流車（微面車型）

我國輕卡產(chǎn)品電動化啟動較晚，目前市場處于起步階段。預(yù)計(jì)2030年城市電動物流車比例達(dá)50%-80%。電動輕卡產(chǎn)品優(yōu)先在快遞運(yùn)輸、果蔬運(yùn)輸、小商品運(yùn)輸、搬家公司、冷鏈運(yùn)輸行業(yè)內(nèi)進(jìn)行推廣使用：

1)   適用于快遞物流中的城市/城郊物流，主要應(yīng)用于二級分發(fā)點(diǎn)到三級分發(fā)點(diǎn)之間的配送。

2)   適用于大城市從集散地到各零售點(diǎn)(超市、小區(qū)、餐廳)的果蔬配送。

3)   適用于從城市小商品物流中心到小商品銷售網(wǎng)點(diǎn)(便利店，超市)的運(yùn)輸。

4)   適用于城市內(nèi)部的搬家運(yùn)輸。

5)   冷鏈?zhǔn)袌鲂枨笤鲩L迅速，對電動車存在需求。

另外，以快遞為例進(jìn)行分析，目前物流公司以藍(lán)牌輕卡為主，中高端品牌，以輕載/標(biāo)載為主，日均行駛里程多數(shù)集中在200km，行駛路線固定，路況較好，如果用純電動輕卡能夠較好滿足其使用需求，電動輕卡與同級別燃油輕卡對比優(yōu)勢如下：

1)   傳統(tǒng)燃油貨車受城區(qū)限行等因素影響，配送效率低下，但是，未來更多城市放開對電動物流車的城區(qū)通行權(quán)或優(yōu)先發(fā)放通行證。

2)   燃料成本方面，燃油車以12L/100km、7元/L計(jì)算，費(fèi)用是84元/100km；純電動輕卡以40度/100km、0.7元/度計(jì)算，費(fèi)用是28元/100km。

本文擬就以物流公司需求量最大的電動輕卡為例，對電動物流車電驅(qū)動系統(tǒng)關(guān)鍵指標(biāo)和參數(shù)的選取和確定做一個示范。

2 整車參數(shù)及設(shè)計(jì)指標(biāo)

通過對國內(nèi)市區(qū)內(nèi)和高速路交通行走頻度情況的統(tǒng)計(jì)結(jié)果，可以看到市區(qū)內(nèi)交通多在15KM/H～40KM/H，堵車、蠕行頻度較多，起步加速情況頻度高，高速路上頻度較高的車速集中在90KM/H～140KM/H，因我國高速公路限速120KM/H，故需要兼顧市區(qū)工況和高速工況的電動物流車極限車速達(dá)到120KM/H以上。

圖2 國內(nèi)市區(qū)汽車行走頻度統(tǒng)計(jì)圖

圖3 國內(nèi)高速路況汽車行走頻度統(tǒng)計(jì)圖

表1 整車參數(shù)列表

表2 設(shè)計(jì)性能指標(biāo)參數(shù)列表

3.1 最大功率需求計(jì)算

根據(jù)整車參數(shù)列表和設(shè)計(jì)性能指標(biāo)列表進(jìn)行最大功率匹配計(jì)算：

Pm, max ≥max{Pmax,v , Pmax,a , Pmax,t}

3.1.1 最高車速功率:

3.1.2 最大爬坡功率:

3.1.3 急加速功率:

3.2 最大驅(qū)動力需求計(jì)算

根據(jù)整車參數(shù)列表和設(shè)計(jì)性能指標(biāo)列表進(jìn)行最大驅(qū)動力匹配計(jì)算：

3.3 驅(qū)動電機(jī)最大扭矩需求計(jì)算

電動輕卡有采用直驅(qū)電機(jī)加傳統(tǒng)后橋的方案，這種方案無法兼顧較高的極限車速和較大爬坡能力的需求，動力系統(tǒng)也往往不能工作在高效區(qū)，表現(xiàn)在續(xù)航里程上就是偏短，本文按采用高速電機(jī)配電動汽車專用三速變速器3EAT加原車車橋的方案設(shè)計(jì)計(jì)算，本文中選擇輕卡車型常用主減速比iR=4.875配3EAT一擋速比i1=3.915、二 速比i2=1.615、三擋速比i3=1.000的方案。

3.3.1計(jì)算最高車速時電機(jī)轉(zhuǎn)速需求：

根據(jù)整車參數(shù)列表和設(shè)計(jì)性能指標(biāo)列表進(jìn)行最大功率匹配計(jì)算：

3.3.2 計(jì)算最大爬坡時扭矩需求：

根據(jù)整車參數(shù)列表和設(shè)計(jì)性能指標(biāo)列表進(jìn)行最大功率匹配計(jì)算：

4 關(guān)鍵指標(biāo)和參數(shù)的選取與確定

據(jù)電動輕卡的整車參數(shù)和設(shè)計(jì)指標(biāo)（參看表1、表2），將前述計(jì)算結(jié)果整理在表3中。

表3  電動輕卡電驅(qū)動系統(tǒng)關(guān)鍵指標(biāo)和參數(shù)選取

結(jié)合電動輕卡應(yīng)用場景的分析和參考同類車型匹配經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，電動輕卡電驅(qū)動系統(tǒng)采用了一款專用的三速自動變速器3EAT，其參數(shù)及主減速器參數(shù)整理在表4中，并將驅(qū)動電機(jī)動力需求計(jì)算結(jié)果整理在表5中。

表4  三速變速器3EAT參數(shù)選取

表5  電動輕卡驅(qū)動電機(jī)動力需求計(jì)算結(jié)果

據(jù)前述驅(qū)動電機(jī)動力需求計(jì)算結(jié)果，結(jié)合現(xiàn)有驅(qū)動電機(jī)技術(shù)水平，綜合考慮，將驅(qū)動電機(jī)動力性能需求參數(shù)整理在表6中。

表6  電動輕卡驅(qū)動電機(jī)動力的參數(shù)選擇