TREMEC深耕汽油车电动化改装市场
2024-09-26 08:36 • By MEXC
变速箱开发商和制造商Tremec正凭借其专业优势和经验进军电动车领域，并努力实现与内燃机脱钩。Tremec于1964年创立，当时的主要业务是通过墨西哥的工厂为福特、通用汽车和当时的克莱斯勒生产变速箱。今天，与汽车行业的许多老牌供应商一样，Tremec也在积极调整战略，以应对势不可挡的汽车电气化趋势，并希望通过彰显其独特市场定位的战略促进公司转型。
令Tremec为业内人士和高性能汽车爱好者所熟知的不仅是其几十年来在手动变速箱研发领域积累的卓越声誉，还有最近为最新款雪佛兰科尔维特C8和福特野马Shelby GT500等高性能车型生产的性能超群的手自一体变速箱。Tremec工程和项目管理总监Matt Memmer在2023年上半年接受SAE采访时透露，公司每年约生产30万台轻型汽车变速箱和8万多台商用车变速箱，并重点介绍了Tremec如何借助其在内燃机变速箱领域的专业经验进军电驱动领域。
Tremec的下一代产品包括一系列电驱动单元（EDU），其关键组件是在单驱动桥上运行的单或双牵引电机。EDU则负责整合牵引电机、碳化硅（SiC）功率电子器件及Tremec研发的齿轮组件。
Memmer表示，公司前期的市场重心是小体积EDU，方便OEM后续在更为日常级别的电动车上添加高性能版本。Tremec的工程师保证，小体积并不会影响性能。Tremec在2023年美国国际汽车配件及改装展览会（SEMA）上展示了一款采用内置永磁（IPM）电机、输出功率为736 kW（986hp）的双电机EDU。Tremec表示，800 V电压和碳化硅电子器件可提高能源效率，从而增加车辆的行驶里程；而油冷系统能够保证车辆即使在苛刻的赛道条件下也能够持续输出最大功率。
DC6000双电机EDU可产生600千瓦的功率，最高转速为18000转/分，并可进行扭矩矢量控制。（Tremec）
DC 7010双电机EDU仅243磅（110kg）重，其效率在WLTP测试循环中达到了90%。Tremec称，该EDU的比功率为5.25kW/kg，领先于同类产品，且每个车轮的峰值扭矩可达到4000 Nm（2950磅英尺）。电机的最高转速为16000 rpm，其行星齿轮组可产生高达300公里/小时（186英里/小时）的车速。Memmer表示，尽管使用单档还是多档变速箱可能需要根据具体的应用和电机确定，但单档变速箱对于大多数使用高转速电机的电动汽车而言已经足够。他表示：“单档变速箱适用于高性能车辆，二档变速箱适用于使用低转速电机的车辆，商用车可采用多档变速箱，而需要更大传动比的越野车也应选择多档变速箱。”
Memmer强调，Tremec无意与OEM或一级供应商研发和生产的牵引电机竞争。Tremec将其EDU和其他电动驱动组件视为对OEM量产牵引电机产品的补充，并关注其产品在零部件市场的发展机会。
Memmer称：“我们的目标不是与垂直整合供应链各环节的OEM或规模化生产零部件的供应商竞争，而是参与到更专业的市场领域，生产出能够在紧凑的封装空间内发挥卓越性能的专项解决方案。公司在OEM层面上的一个目标是为其提供一种性能优于OEM自己的垂直整合标准产品的EDU解决方案。
为实现该目标，Tremec的工程师必须努力将EDU的体积和重量降至最低。Memmer表示，Tremec EDU的目标是在与量产电动车传动系占用空间相同的情况下提供出色的电机比功率。Memmer解释道：“如果OEM采用我们的EDU，无需改造或重新设计汽车结构，只要把我们的产品安装进去即可。当然，现在还需要考虑电池等其它部件的空间，但我们希望将核心的传动系空间保持原样。”
Tremec不局限于为OEM提供备用方案。Memmer补充说：“由于电池动力改装需求增加，零部件市场的空间正在迅速增长，而零部件市场正是我们凭借（现有）手动变速箱已深度参与的市场领域。根据我们过去在变速箱方面的经验，我们也可挖掘与OEM产品相当的电驱动产品在零部件市场的潜力。
Tremec将目光投向了电动车改装后市场，其“eCrate”EDU可以安装在改装车辆的变速箱壳体中。（Tremec）
除了针对电动车的EDU，Tremec还开发了一种用于改装内燃机车的单电机“即插即用EDU”。该装置集成了一个永磁铁牵引电机、碳化硅逆变器和螺旋齿轮组，并以巧妙的封装方式组成了可纳入内燃机车传动系统的“eCrate”系统。
为了提升其EDU的零部件市场潜力，Tremec于2023年8月收购了内燃机车电气化改装技术开发商Electric GT。在收购该公司的媒体发布会上，Tremec表示，公司目前可“为客户提供改装所需的所有组件，包括安全有效安装并运行系统所需的电池、布线、驱动电机、逆变器、变速箱以及控制系统。”
Memmer补充，公司的零部件市场战略立足于提供高附加值的综合解决方案，具有巨大的发展前景。从事经典车型改装的专业团队或公司不一定了解如何将这些电动车改装件一一组装起来。但如果我们为其提供改装以外的全套支持，即提供一个包含电池、布线、驱动单元等一切所需组件的完整系统，那么他们就能够将其直接组装到汽车上，从而出色地完成改装工作。我认为这正是未来市场的发展方向。
但Memmer承认，虽然电动车改装领域具有巨大潜力，但由于其相对新颖且复杂，至少目前还面临着诸多挑战。他说：“正因如此，我们需要采用‘系统性’的思维方式，比如为特定底盘设计合适的电池组、布线及其它组件，并确保改装后的车辆在重量平衡和功率方面达到改装公司的要求。如果没有充分考虑其它因素，插入输出功率高达800 hp的Tremec双电机EDU可能会造成十分“有趣”的结果。因此，面对这些复杂的情况，改装公司的确需要专业的帮助和指导，才能够正确处理高电压部件，并确保机械师在开展相关工作时的安全。”
无论是为了满足OEM还是零部件市场对EDU的需求，公司都会根据其目前以高性能应用为重心的市场定位制定EDU的产量目标。Memmer补充说道：“我们目前制定的目标是在2026年进行小批量生产，并在2028年进行大规模生产。我认为实现这些目标的机会有很多。我们对“小批量”的定义是每年生产数百或数千单位，即每年生产500-2500台；对“大批量”或“批量”的定义是单个项目生产超过1万台，年总产量在1万-5万台之间。我们所谓的“大批量”是指以“万”而非“十万”为单位。”但他笑着说：“如果存在十万个单位以上的需求，我们也来者不拒。”
内置扭矩矢量控制功能是Tremec双电机EDU的一个关键特点。Memmer表示，这项功能对于其定位的高性能应用尤其具有价值。“因为内置扭矩矢量功能使EDU的两个电机得以独立控制，比传统内燃机配置更具优势。”他表示，内燃机汽车可通过差速器实现扭矩矢量控制，但这种扭矩控制的精度不如电机。
“内置扭矩矢量控制能够精确控制电机，从而准确地掌握电机的运行状态。由于电机与车轮直接连接，如果出现车轮打滑，EDU就能够监测到差速，从而使驾驶员迅速做出响应。此外，该功能还能提供极高的功率控制水平，使驾驶员精确地调整至所需的模式。无论你想要实现高性能的赛道过弯、轻微的转向过度或转向不足，还是‘漂移’，这些都只有通过独立控制两台电机才能做到，而仅凭内燃机无法做到这一点。”
Tremec在选择电机类型时也进行了类似的考量。Memmer说到，公司已开发出内置式（IPM）和表贴式（SPM）永磁电机，因为永磁电机是“能够满足我们的性能和封装空间要求的唯一可行选择。”IPM和SPM设计在功率密度、封装尺寸和成本方面各有权衡。
他表示：“虽然IPM电机的体积稍大，但与SPM的差距在逐渐缩小。由于采用先进的铜线绕制技术提高了铜线密度，IPM电机也具有一定的成本优势。在与IPM和SPM两种电机的供应商合作的过程中，我们发现没有一种电机解决方案能够满足所有人的需求。因此我们要做的是努力了解所有可用的方案，并为具体的应用选择合适的电机。为此，我们始终需要考虑成本、体积、性能和热特性等问题，并对这些因素进行权衡。
Memmer补充道：“因此，我们不会局限于某一种电机，而是探索多样化的电机产品。我们将对不同电机产品保持开放的态度，通过与客户合作了解其要求，并根据这些要求为其具体的应用选择合适的电机。”
Tremec开发并设计了福特2020款野马Shelby GT500的7速双离合器变速箱；与Tremec的新EDU一样，其控制程序都是自研的。（福特）
除了对产品本身的重视，Tremec对于自研软件和机电控制也十分重视——无论是用于内燃机的双离合手自一体变速箱还是EDU。Memmer说：“我们主要在比利时进行软件研发，在美国本土进行校准，在墨西哥也有一部分软件工作，但程度有限。我们的主要研发工作还是放在比利时，包括所有双离合变速箱的软件和所有EDU开发。”
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