法雷奥：适用于轻型商用车电驱桥的经济型多速动力换挡动力总成

随着新能源汽车市场对动力总成性能与能耗效率的要求日益提升，多速比变速箱成为提升电驱动系统综合效能的重要路径之一。在轻型商用车领域甚至某些大型乘用车领域，更高扭矩承载、更广工况适应性与全生命周期成本可控成为电驱桥开发的关键挑战。

2025年11月19日，法雷奥减振器amp;连接器研发经理叶子郁在第六届汽车高压及驱动系统大会上指出，该变速箱具有三个核心关键词:Affordable、多速比以及动力换挡。

他强调，这款产品在硬件成本增加有限的前提下，能够显著提升全生命周期的经济性。他介绍了变速箱的精简结构，指出其通过集成一个湿式离合器、一个超越离合器和一个牙嵌式离合器，并采用全液压执行机构，以单一电子油泵实现了冷却、润滑的低压油与换挡作动的高压油的集成功能，结构紧凑且覆盖210千瓦功率与7100牛米扭矩。叶子郁提到，动力换挡过程通过湿式离合器的结合与分离，配合超越离合器的被动工作与牙嵌式离合器的锁止作用，实现了平顺的档位切换，并确保倒车与能量回收功能的实现。他介绍了基于大量仿真的验证结果，表明在7.5吨商用车上应用该两速变速箱，可提升电耗效率约3.6%，并通过优化电机工作点带来更优的动力表现。

叶子郁强调，尽管变速箱初始成本略高，但凭借电池容量与能耗的降低，全生命周期成本可实现约3%的节省。他表示，法雷奥希望这款可扩展、速比可调的产品能为不同车型的主机厂提供差异化选择，助力行业在动力总成领域探索更多优化路径。

法雷奥减振器amp;连接器研发经理

以下为演讲内容整理:

结构设计:紧凑液压模块实现动力换挡

法雷奥两速变速箱在传统单档减速器基础上新增三大核心部件以实现动力换挡功能，分别为湿式离合器、超越离合器与牙嵌式离合器。三者全部集成于同一液压执行机构内，形成一个高度集成的黑色模块组件，通过单一电子油泵实现润滑冷却与换挡控制的协同工作。该变速箱目前可覆盖210千瓦功率，扭矩最高可覆盖7100牛米，整体结构厚度约为240毫米，长度约310毫米，宽度约460毫米，与传统单档箱相比尺寸增加有限。液压回路采用一个三位两通阀控制油路流向，系统仅配备一个单独的电子油泵，正常行驶时油液流向润滑冷却路径，换挡时阀门切换，油液转向作动路径，分别驱动湿式离合器与牙嵌式离合器。整个作动机构非常精简，通过小功率电子油泵即可驱动全部功能，实现了冷却、润滑与换挡作动的多功能集成，显著降低了系统复杂度和占用空间，同时该液压系统还可扩展一路油路用于驻车锁止功能。

图源:演讲嘉宾素材

换挡逻辑:被动式超越离合器协同工作

该变速箱的换挡过程依托于各离合器的协同配合，实现动力不间断传递。当车辆从一档升至二档时，系统首先控制湿式离合器闭合，使得二档齿轮转速迅速提升并超越一档，此时超越离合器因转速差而自动进入超越状态并脱离动力传递，牙嵌式离合器同步打开，动力随即通过已闭合的湿式离合器平稳过渡至二档。在从二档降至一档的过程中，湿式离合器断开，牙嵌式离合器打开，随着转速变化，超越离合器在达到其工作条件时重新啮合，从而完成降档。

牙嵌式离合器的关键作用在于解决特定工况下的动力传递需求:在进行制动能量回收时，由于动力方向反转，超越离合器处于打滑状态无法传递扭矩，此时必须闭合牙嵌式离合器以建立有效的能量回收路径；同样，在倒车工况下也需要牙嵌式离合器闭合锁止以实现动力传递。法雷奥建议在车辆以一档行驶时，保持牙嵌式离合器处于闭合状态，这样可以将传动系统转为刚性连接，有效减少传动过程中的波动与冲击，从而提升车辆行驶的平顺性与稳定性。整个换挡逻辑的设计巧妙地利用了超越离合器的被动特性，简化了控制策略，同时保证了动力换挡的平顺性。

仿真验证:速比优化提升能效与动力

为确保变速箱设计与整车性能的最佳匹配，法雷奥进行了大规模仿真验证，其方法论涵盖了从总成选型到全生命周期成本评估的全过程。通过数十万种变速箱与电机组合的初步筛选，并最终基于精选的超过1500种永磁同步电机与800伏碳化硅逆变器组合进行深度迭代，确定了最优的速比范围:一档为9-16，二档为3.5-10.5，档位间速比比值介于1.5至2.5之间。

仿真分析针对3.5吨、5.5吨及7.5吨等不同吨位的轻型商用车，严格采用欧盟及美国的典型驾驶循环工况，并精细计入了换挡过程中因离合器打滑产生的能量损失以及液压作动系统的功率消耗。验证结果表明，搭载两速变速箱后，电机的高效工作区间得以优化，更集中于低速高扭矩区域，其最高效率可达94%。对于7.5吨车型，在保证电桥扭矩显著提升至8000牛米以增强动力性的同时，实现了综合电耗降低约3.6%的节能效果，仿真还发现车辆重量越大，其全生命周期内的效率提升收益越为显著。

全周期成本:硬件增投与TCO收益平衡

法雷奥通过综合TCO分析模型论证了两速变速箱的经济性，该模型完整计入了硬件增本、电池容量优化、电耗节约及20万公里使用周期内的充电成本。分析表明，虽然为实现动力换挡功能而增加的湿式离合器、超越离合器等部件会使减速箱硬件成本上升，但由于两速设计允许匹配更小速比，能够降低电机峰值转速与扭矩需求，因此可相应减少电池容量约3.6%，并结合其带来的3.6%电耗降低，最终在7.5吨商用车案例中实现了全生命周期成本约3.0%的净节省。

成本对比视角下，单档箱虽初始采购成本较低，但其电耗较高且动力性能受限，而两速箱则在电耗、动力性及长期TCO三个维度均展现出优势，尤其对于运营里程长、使用强度高的商用场景，其成本节约效应更为显著。法雷奥同时指出，该变速箱平台的速比范围可针对不同车型进行定制化调整，展现出良好的可扩展性，不仅适用于3.5吨至7.5吨的商用车，也能满足大型乘用车及皮卡等车型对动力性与经济性的差异化需求。

图源:演讲嘉宾素材

应用前景:多场景适配推动技术普惠

法雷奥两速变速箱以“可负担、多速比、动力换挡”为核心设计理念，其affordable特性体现在硬件成本增加有限且全生命周期具备更优的回本能力。通过模块化与高度集成化设计，该变速箱不仅可覆盖3.5吨至7.5吨的轻型商用车，还可适配皮卡及大型乘用车等多元车型需求，其速比范围可根据客户具体性能目标灵活调整。

仿真结果验证，车辆整备质量越大，能效提升效果越显著，例如在区域配送、城市货运等高强度运营场景中，电耗降低幅度可达3.6%至3.9%，TCO优化效果尤为突出。未来，法雷奥将致力于进一步优化换挡控制策略与液压执行机构的集成度，在提升可靠性的同时持续降低系统成本，为主机厂提供在电机与逆变器优化路径之外的第三种技术选择——通过传动系统本身的创新，实现在不牺牲动力性能的前提下显著提升能效与经济性，助力整车竞争力全面提升。

图源:演讲嘉宾素材

未来展望与挑战

随着商用车电动化进程加速，市场对电驱桥的高扭矩承载、低运行电耗与严格成本控制提出了更为严苛的综合要求。法雷奥两速变速箱通过高度集成化的机械结构、精简的全液压控制系统与无缝动力换挡技术，在有限硬件成本增加的前提下，凭借其在能效提升与电池容量优化方面的贡献，确保了全生命周期内的成本收益为正。

该方案的可扩展架构与经过大规模仿真验证的方法论，为行业提供了一条在技术先进性与商业可行性之间取得平衡的升级路径；未来，其挑战在于如何进一步通过与主机厂的深度合作，在更广泛的车型平台上验证其可靠性，并持续优化换挡控制策略以提升驾驶质感，从而在激烈的市场竞争中持续放大其技术普惠价值。