交通运输领域是低碳发展的关键领域之一 。与乘用车相比，商用车碳排放总量显著，其节能减排责任重大，而推广新能源商用车是实现节能减排的重要途径。目前商用车正逐步向电动化、智能化和低碳化方向发展。电驱桥作为新能源商用车动力系统的核心部件，其性能直接关系到车辆的动力性能、能效水平、续驶里程。但新能源商用车电驱桥在结构和工况上与传统驱动桥不同，导致其润滑需求亦不相同。目前，行业内尚未形成统一的电驱桥润滑油标准，对其润滑要求缺乏明确共识，也缺少对保障电驱桥长期可靠运行润滑油品的系统性研究。本文拟对商用车电驱桥的技术发展现状以及润滑需求进行综述与分析，并对中国石化电驱桥润滑方案进行介绍。

在电动商用车中，电动机取代了内燃机，但传动系统仍然存在。新能源商用车电驱动系统的技术发展大致可分为三代：初期的中央单电机驱动，中期的中央双电机驱动，以及现在的高度集成电驱桥。现商用车集成式电驱桥技术路径可分为集中式与分布式两大方向，集中式电驱桥根据电机冷却与减速箱润滑是否共用一种润滑剂，可细分为集成式分腔电驱桥与集成式共腔电驱桥；而分布式电驱桥则分为轮边电驱和轮毂电驱两种型式 。目前，新能源商用车驱动型式主要有中央驱动桥、集成式电驱桥与分布式电驱桥3种技术路线 。 

中央驱动桥沿用传统汽车动力总成的布局理念，使用驱动电机与变速箱的集成替代原有的发动机与变速箱组合，或去掉变速箱，由低速高扭电机直接将动力传至驱动桥，结构示意见图1。

图1 中央驱动桥

中央驱动桥的优势是对汽车原布局改动小、结构简单、设计扭矩大、生产成本低、技术成熟且便于维护。劣势是动力传输路径长，能量损失较大，传动效率较低，且传动轴的存在也限制了整车空间布局，特别是动力电池的布置。

集成式电驱桥将驱动电机、变速器和差速器等部件高度集成，取消了传动轴，电机动力经减速增扭后直接驱动车轮 ，结构示意见图2。

图2 集成式电驱桥

集成式电驱桥简化结构，减小了传动系统体积和重量，有利于轻量化与空间布置，同时通过减少动力传输路径，降低了能量损耗，提升了传动效率。但其可设计扭矩通常低于中央驱动桥，簧下质量较大，且高度集成化设计也增加了后期电驱桥维护的复杂性与成本。

分布式电驱桥可分为轮边电驱型式和轮毂电驱型式。轮边电驱型式将电机布置于驱动轮附近，取消了传动轴和差速器，动力传输更直接高效 ，结构示意见图3。

图3 轮边电驱型式

轮边电驱型式极大减少了系统重量和能量损失，在扭矩密度和功率密度方面优势明显，为优化车内空间和提升载货容量提供了可能。但轮边电驱对电控系统的要求极高，研发难度与成本投入较大。轮毂电驱型式则将电机、传动及制动系统直接集成于车轮轮毂内，结构示意见图4。

图4 轮毂电驱型式

轮毂电驱型式传动效率最高，且具有重量轻和制动能量回收效率高（最高可接近100%）的优点。但其成本高昂，电机集成于轮毂会增加簧下质量，且对电机散热与密封要求极高，目前该技术尚不成熟 。

新能源商用车电驱桥不同技术路线各具优势，适用于不同应用场景，例如：集成式电驱桥适用于中重型物流车，轮边电驱桥适用于低地板客车。目前，国内外新能源商用车仍以中央驱动桥为主，但集成式与分布式电驱桥的应用逐年增多，将是未来发展趋势。随着政策、技术与市场的共同推动，电驱桥将逐步向轻量化、高效化、智能化与集成化方向发展。

新能源商用车电驱型式主要有中央驱动桥、集成电驱桥与分布式电驱桥3种。其中中央驱动桥与传统驱动桥一样，为双曲线齿轮结构，齿面载荷高（可达1700MPa），冲击载荷大（可达2800 MPa），且其齿轮接触以滑动摩擦为主，且兼有滚动摩擦，油膜形成困难，易导致机械磨损或齿面胶合故障，因此，要求润滑油具有优异的极压抗磨性能，通常需满足GL-5规格或SAEJ2360规格。

集成式与分布式电驱桥结构与传统桥差异显著，因此其润滑需求与传统桥不同。它们高度集成电机、减速器等部件，并按电机与减速箱是否共用润滑冷却介质，分为“分腔结构”（冷却与润滑独立）和“共腔结构”（共用介质）两种。目前行业量产以分腔结构为主，共腔结构多处于轻卡试点阶段。其齿轮主要为斜齿轮、行星齿轮及差速器伞齿轮，无双曲线齿轮。电机高转速导致油温升高、泡沫增多，且共腔电驱桥结构则额外要求油品具有良好的电性能及与电机材料的兼容性。

基于以上电驱桥的结构和工况特点分析，商用车集成式电驱桥与分布式电驱桥润滑要求基本一致，主要可归纳为以下4个方面：油品低黏化提升系统效率、优异抗老化特性延长换油期、出色极压抗磨性保障硬件安全、良好材料兼容性确保系统可靠。

为了降低设备搅油带来的能量损失，提升传动效率，电驱桥油品低黏化已成为趋势。传统驱动桥选多用75W-90、80W-90、85W-140等黏度级别产品，而商用车电驱桥油品选择的黏度级别现最高为75W-90，主要趋向于75W-85和75W-80，而轻型商用车的扭矩、载荷、功率等相对于重型车来说较小，为追求传动效率和电机冷却效果的进一步提升，趋向于选用更低黏度级别产品（比如75W）。现电驱桥设计趋向于齿轮重合度大，以减小齿面压力，且齿轮轴承加工精度日趋提升，为油品低黏化和低承载提供可行性，一定程度上降低了对油品的承载性能的依赖性，同时油品抗承载、抗氧化等综合技术水平的优化，为低黏度油品的应用提供了技术可行性 。

然而，需注意过分追求油品低黏化会增加硬件异常磨损风险。系统传动效率提升亦可通过硬件设计来实现，如采用高功率电子泵进行主动润滑，可适当减少加油量，从而降低搅油损失提升效率；选用尺寸较小齿轮，可降低加油量保证飞溅润滑，以提升传动效率。

行业内要求商用车电驱桥油重卡换油周期一般为20～30万公里，部分OEM要求重卡换油期达50万公里以上，甚至免维护 ，整体换油期要求高于传统商用车。此外，集成式电驱桥电机转速一般在8000r/min以上，远高于传统内燃机输出转速，高转速必然导致更高的工作油温，一般可达90℃以上。因此，电驱桥油需具备优异的抗高温老化能力，为电驱桥提供长效润滑保护。

电驱桥油的抗老化能力一般多选用DKA氧化试验（160℃，192h）来评价，具体要求见表1。

表1 DKA氧化稳定性要求（160℃，192h）

集成式和分布式电驱桥的电机转速远高于内燃机，输入端的速度变化（梯度）也较大，齿轮和轴承承载较大（重型商用车电驱桥齿冲击负荷可高达2000MPa），远高于乘用车电驱系统传动载荷。此外，长时间持续运行工况多、沙粒等异物进入油中的几率也大，且选油趋于低黏化，以上因素增大了齿轮和轴承表面的润滑膜破裂和磨损的风险，易使得齿轮和轴承表面暴露在直接金属接触中，从而加剧摩擦副发生擦伤、烧结、点蚀的风险。

因此，电驱桥油需具备优异的极压抗磨性能，以及部分特种工况商用车电驱桥油还需具备抗点蚀性能。电驱桥油极压承载性能评价主要依赖于FZG标准齿轮试验机，业内对重型商用车集成式电驱桥油FZG齿轮试验（A10/16.6R/90℃）的失效级要求不小于9级或10级，部分轻型商用车则要求不小于8级，而乘用车电驱桥油通常要求不小于6级。抗点蚀性能可采用FZG齿轮点蚀（C/9/90）进行评价，一般要求油品试验100h及以上未发生点蚀；而轴承的保护性能评价依托FE8轴承试验，业内通常要求轴承滚柱磨损不超30mg或20mg 。

在集成式分腔电驱桥中，电驱桥油主要与金属材料接触外，还会与密封件材料接触，因此，电驱桥油需具备良好的防腐防锈性能外，同时需具备良好的材料兼容性，因为分腔结构传动轴连接处的动态密封若失效，会导致减速箱油进入电机腔体，进而造成电机故障。而共腔电驱桥还要求油品对铜线、包括橡胶、树脂、密封胶等在内的非金属材料，电机绝缘材料（如绝缘纸、电磁线、浸渍漆等）等均具有良好的兼容性，以保证系统可靠性。 

电驱桥油防腐蚀性能一般采用铜片腐蚀进行评价，由于共腔电驱桥会与电机中大量铜材料直接接触，因此其对铜片腐蚀性能的要求高于分腔电驱桥，具体要求见表2。

表2 电驱桥油材料兼容性要求

电驱桥油密封材料兼容性一般采用静态浸泡试验（150℃，168h）进行评价，少数分腔电驱桥设备厂商还会要求油品开展动态密封试验。共腔电驱桥油还需开展电机材料、橡胶树脂材料与油品的兼容性验证以确保对电机和油封的可靠性应用。

业内认为仅凭润滑油常规理化性能和模拟试验评价很难直接判断润滑油是否可以满足电驱动桥的润滑要求，因此，通常在润滑油常规理化性能和模拟试验评价满足技术要求的基础上，按照制造厂商内部试验方法开展油品的电驱动桥效率试验以及耐久台架测试。 

新能源商用车中央驱动桥与传统驱动桥一致，可使用中国石化润滑油有限公司（以下简称为“中国石化润滑油”）GL-5重负荷车辆齿轮油或长寿命车辆齿轮油（SAE J2360）。为追求效率提升，中央驱动桥优先选择75W-90 GL-5重负荷车辆齿轮油（重卡换油期10万公里）；以及75W-90和75W-85长寿命车辆齿轮油（重卡换油期30万公里）。 

基于商用车集成式和分布式电驱桥的结构和工况特点，以及润滑需求分析，中国石化润滑油开发了新能源商用车电驱桥专用油产品线，包括商用车集成式分腔电驱桥油和商用车集成式共腔电驱桥油两个系列，每个系列分别包含75W-80（适用于中重型商用车电驱桥）和75W（轻型商用车电驱桥）两个黏度级别，产品性能参数分别见表3和表4。此外，中国石化润滑油还可针对设备厂商特殊技术要求与成本需求，开发定制化电驱桥油产品。

表3 中国石化润滑油商用车集成式分腔电驱桥油性能数据

表4 中国石化润滑油商用车集成式共腔电驱桥油性能数据

（1）新能源商用车电驱系统可分为中央驱动桥、集成式电驱桥与分布式电驱桥3种技术路线。目前市场上以中央驱动桥为主，但集成式和分布式电驱桥是未来发展趋势。

（2）集成式和分布式电驱桥对润滑油品提出了低黏化、优异抗老化特性、出色极压抗磨性、良好材料兼容性等核心要求。

（3）中国石化润滑油开发了新能源商用车集成式分腔电驱桥油和集成式共腔电驱桥油系列产品，产品已获得相关设备厂商验证，并实现商业配套。