2023年上海市高新技术成果转化项目
自主创新十强
项目编号：
202007488
项目名称：
电动汽车驱动系统TZKT
项目单位：
博雷顿科技股份公司
博雷顿：
商用车动力总成自主化，并联双电机“减排增效”
“三电”：电池、电机、电控，构成新能源汽车的核心组件，也是新能源汽车核心的技术；电机和变速箱组成了“动力总成”，对于新能源汽车的性能和续航里程具有重要的影响。在纯电动商用车领域，随着当下市场对于重型卡车动力总成的“低成本、大运量、体系化”提出了越来越高的要求，研发纯电动的汽车驱动系统需求便呼之欲出。
博雷顿科技股份公司（以下简称：博雷顿）研发的电动汽车驱动系统TZKT（以下简称：TZKT系统）采用双高速电机并联输入与多档变速箱一体化设计方案，为纯电动商用车市场提供传动系统更高效的解决路径，引领纯电动商用车动力总成技术进步，实现整车核心零部件总成自主化，解决关键核心零部件“卡脖子”风险，在百吨重型卡车领域没有直接竞争品，极具市场开拓空间，同时也为打赢蓝天保卫战、改善环境污染、降低社会物流成本等带来了全新的科技“动能”。
01
自研驱动系统，填补市场空白
当下，国内纯电动重型卡车动力总成绝大部分是由传统动力传输拓扑演化而来，采用传统多档位AMT变速箱匹配低转速、大扭矩电机，作为目前市面上98%以上的重卡动力总成方案。
博雷顿研究院副院长卢代继表示，经市场调研发现，在纯电动重型卡车领域中，采用单电机有效率上的不足，采用双电机则会因为转速、扭矩工作点匹配选型的问题，导致电机体积、重量过大。当时市场暂无大功率电动动力总成用于矿卡等重型工程机械，市场主要产品峰值功率仅350KW，在重卡满载爬坡的工况下动力不足，下坡发电功率不足，故障率高。因此，项目团队就针对该细分领域，开始研发一款新的动力总成产品，采用双高速电机并联的方式，开辟重卡动力总成的一片“蓝海”。
基于市场缺少可用于百吨级纯电重卡的驱动系统，博雷顿在该领域的电动汽车驱动系统进行自主研发，改善了现有商用车动力系统换挡中断、效率较低、体积重量大等弊端。数据显示，TZKT系统在效率、功率密度、节能、电磁干扰各方面都具有市场竞争力，对标同类新能源动力总成，在系统总质量不增加的情况下，实现动力总成功率增加45%，轴向尺寸缩小10%，电密提高10%以上。
双高速永磁同步电机并联输入构型是该项目的一大技术亮点。根据电机跟柴油发动机完全不同的特性，项目团队完全正向开发大吨位电动车辆专用动力总成系统。采用双高速电机并联与多档变速箱一体化设计方案，这款动力总成重量更轻、成本更低、平顺性更好，同时具有结构简单、通用性高等优势。高速电机并联的构型不仅提高了产品的功率及扭矩容量，高速电机的使用也进一步减小产品尺寸。“简而言之，由于系统的总重量不增加，同时结构更简单，因此功率密度远大于同类电驱动动力总成。”卢代继补充道。
除了双电机并联技术，该项目还采用多项创新技术：采用油冷技术，通过油直接冷却电机定子及绕组，散热效率高，可以有效提高电机功率密度。变速箱采用传统平行轴式兼取双中间轴式输入优点，有效减小了产品外形尺寸，降低齿系负载。齿轮采用渐开线斜齿轮设计具有啮合重合度高，承载力强、噪音小的优点。
通过并联双输入结构，TZKT系统解决了多档变速箱大极差换挡的技术难点，通过采用交替换挡双中间轴结构，使得变速箱在交替换挡时总有一个输入轴在档位上，实现完全无动力中断；此外，在变速箱处理上，TZKT系统采用高精度斜齿加双面磨齿工艺以及滑套换挡无选档结构，实现变速箱的高可靠性和内置免维护的特点，强化载荷设计实现100万公里寿命；该项目还通过先进的控制算法实现换挡平顺和能耗最优，使在产品性能、使用成本上较同类型产品更具竞争力。
这些创新技术的汇集共同构成了“超大功率、节能、无动力中断、执行系统简单、承载能力强、采购成本更低”等一系列的项目特色。该项目掌握了纯电动商用车辆新能源动力总成先进技术，不仅解决了大功率电驱寿命和稳定性问题，还在性能上实现了换档过程无动力中断，令车辆爬坡能力更强，重载上坡行驶更安全，也为国内纯电动重型商用车辆高性能电驱动系统细分领域填补了空白，推动了新能源汽车创新技术在输出功率和节能的道路上走得更远、登得更高。
02
适应多场景，推动“电动升级”
长期以来，博雷顿深耕于纯电动重卡、矿卡、电动装载机。早在2018年，博雷顿就开始将TZKT系统产品搭配到纯电动重卡、矿卡使用，作为中国最大的新能源智能装备“技术+运营”服务商之一，博雷顿也是目前市场上唯一可以提供全套“光储充运电动化+场景化无人驾驶+智能协同作业”一体化设备和技术方案的提供商。
基于多年的研发和转化经验，TZKT系统经过海拔5400米高原高寒试验验证及多场景多工况的品类试验验证。同时，博雷顿的超大电量矿卡技术水平达到国内先进、国际领先水准，并解决了大电量系统充电时间长问题。
TZKT系统在电动矿卡上应用后，使得电动矿卡可以适应重载上坡的矿山工况，在电动矿卡领域引起关注，同时带动电动矿卡行业适应矿山的工况，在油价高涨、绿色矿山、两碳指标达标的要求下，推动电动矿卡替代燃油矿卡的加速发展。
得益于多项高新技术的支撑，博雷顿的纯电动矿卡有针对性的在各种运营场景中发挥不可替代的作用。例如在山东从山上运输下山的砂石骨料矿山场景中，博雷顿纯电动矿卡可以把经济性与节能性发挥到极致。纯电矿卡独有的在重载下坡场景中节能储电技术不仅能做到零污染零排放，更能大大降低成本，现场车辆一次充电可运营1-2周，对比传统燃油车的优势不言而喻。
在川藏线隧道的应用场景中，隧道内高温、缺氧的环境对车辆的动力提出了更高的需求。因此，该项目配备了两台博雷顿5吨级纯电动侧卸装载机，每日除渣工作4小时，博雷顿电动装载机不受海拔和氧含量影响，高原缺氧条件下动力无衰减，装载速度更快、效率更高，从而保障了工期；同时博雷顿纯电动装载机零排放，显著改善隧道内的空气质量，所有岗位的工作人员都从中受益；并且由于高原北区油价高昂，使用电动装载机可节约大量成本。
在重庆农神控股（集团）有限公司的“环境工程”中，该工程主要利用畜禽粪便及农业废弃物进行加工生产肥料，厂棚内空气质量差、气味令人难以忍耐、司机流动性很大。针对这样的情况，博雷顿派出了无人驾驶团队为客户提供解决方案，该方案无需人工操作，无需化石能源补给，实现全自动化生产。该工程中，博雷顿无人驾驶团队全面入驻客户工地现场,深入理解和挖掘客户的需求，并根据现场实际情况量身定制无人驾驶解决方案，实现了低成本、高效率无人作业，帮助工人摆脱恶劣工作环境。
就应用场景的落地和成果转化的经验方面，在董事长陈方明的带领下，博雷顿团队始终坚持为客户提供360°服务。相比0-1的研发过程，从1-100的批量生产过程更为艰难。为了要保证产品的一致性和客户的满意度，博雷顿的各个团队都倾尽全力，技术团队、售后团队、运营团队通过回访、驻场、持续沟通等方式，为客户及时解决各类问题，进而带来更实际的经济效益。
除了企业的凝聚力，高精尖的科技人才引进也是项目成功转化的秘诀之一。对此，博雷顿积极引进行业顶尖人才及权威专家，如今已集聚供应链专家、工程机械专家以及质量、技术、管理、销售等多方面人才。据了解，博雷顿的无人驾驶技术团队中硕士博士学历占比60%以上，主要毕业于北京大学、清华大学、上海交通大学、华南理工大学、美国新泽西理工学院、新加坡南洋理工大学等海内外高校，在单车无人驾驶、集群调度、系统性协同智能作业等方面有深入研究，并且已经实现商业化落地应用。
与自然和谐共生，是科技发展过程中始终不变的命题之一。迎面未来，博雷顿项目团队秉承“绿色、智能、增效、可持续”的发展理念与360°的服务精神，将进一步提升TZKT系统的功率密度，降低产品的体积，在保留无动力中断的基础上，引入更多的新技术，致力于推动商用车辆电动化进程，在降低成本的同时推动生产运输向“绿色运力”的未来前进，并解放重复劳动，为新能源工程机械领域的节能减排做出贡献，助力蓝天保卫战，筑梦碳中和。
科技是国家强盛之基，创新是民族进步之魂。
上海高新技术成果转化政策是促进科技成果转化，强化企业科技创新主体地位的主要政策之一。政策实施25年来，持续优化完善，与时俱进，成效显著。上海市科技创业中心每年精心组织开展上海市高新技术成果转化项目“百佳”、“自主创新十强”以及成果转化先锋人物评选，以激励和宣传上海高新技术成果转化的优秀代表，弘扬创新精神，发挥引领示范和辐射带动效应。
在此将2023年上海高新技术成果转化自主创新十强项目和先锋人物典型案例分享，期待更多的科技企业强化自主创新能力，推进创新链产业链资金链人才链深度融合，不断提高科技成果转化和产业化水平，为上海经济高质量发展注入新动能。
科创新时代，创新奏强音。
原标题：《【高转十强】博雷顿：商用车动力总成自主化，并联双电机“减排增效”》
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