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一場1000公裡的電動奔襲

一場1000公裡的電動奔襲

「我們之是以這樣做,是為了走更遠。」這句略帶雞湯味兒的話,用在電動汽車身上确是無比貼切。

自從電動汽車誕生以來,如何讓續航裡程更高就成了整個行業共同追求的目标。而不知道從什麼時候開始,「1000 公裡」成了電動汽車的一個「執念」。盡管大部分燃油車可能都無法用一箱油跑完 1000 公裡,但是「續航破千」給電動車使用者的心裡設定了一個安全感的錨點:「續航到了 1000 公裡,我就不會裡程焦慮了吧。」

正是因為這個「執念」,1000 公裡成了釋出會上頻頻亮相的噱頭。不過無論是蔚來釋出 1000 公裡續航的 150kWh 半固态電池,廣汽埃安續航裡程 1008 公裡的 AION LX PLUS,還是智己 L7 的 1000 公裡續航,對于我們來說是驚喜,但更多的也是一種期待。畢竟等待産品的傳遞落地還需要一段時間,在此之前我們也無法看到實測續航。

正因如此,當上周梅賽德斯-奔馳 VISION EQXX 概念車在歐洲實作一次充電行駛超 1000 公裡時,帶來的震撼還是不一樣的。

一場1000公裡的電動奔襲

也許有人會問:「真的需要 1000 公裡續航麼?」

在讨論需不需要之前,讓我們先考慮「能不能」的問題。畢竟先實作了,我們才有選擇的自由。

為了續航,你知道「它」有多努力麼?

前幾年飯圈有一個很流行的調侃,「你知道我家哥哥有多麼努力麼?」

對于愛豆付出了多少努力,我們可能很難察覺到;不過對于電動車續航來說,那可真是每一分努力都有一分收獲。每一點技術的提升都實實在在地反映到了電動汽車的能耗和續航裡程上,數字是最直覺的衡量工具。

日前,梅賽德斯-奔馳 VISION EQXX 概念車從德國辛德芬根出發,以 140 公裡/小時的高速巡航和 87.4 公裡/小時的平均時速,曆經高速公路、山路隧道等多重路況,穿越風雨濕滑、高低溫差等複雜氣候,最終抵達法國卡西斯。

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單次充電後,這趟旅程持續了 11.5 個小時,行駛裡程超 1000 公裡,抵達終點後剩餘電量約 15%,約等于 140km 的續航裡程。對于最「吃」電耗的高速路況來說,全程如此高速的行駛無疑對續航能力提出了不小的考驗。

為了這次能效之旅,EQXX 做了哪些努力呢?

01

長續航≠堆電池包

提到續航裡程,最先想到的就是動力電池。畢竟電動汽車不是永動機,再牛的節能設計也無法擺脫動力電池供電來獨立行走。

現階段,在锂電池能量密度很難實作質的飛躍的情況下,長續航最直接的手段就是「堆電池」:将電池包擴容,将電池容量翻倍,總能達到「大力出奇迹」的效果。

不過現實中,單純堆電池包,在提升電池容量的同時整車重量也增加了,讓汽車負重前行,增加的電池容量被電池包自己消耗了一半,同時還要犧牲底盤的空間和整車操控性,得不償失。

VISION EQXX 概念車配備了近 100kWh 的動力電池,從容量上看與全新 EQS 的電池電量幾乎持平,不過電池包尺寸卻縮小了 50%,重量減輕 30%——僅重 495 千克。

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根據外網媒體透露,EQXX 這塊電池很可能是梅賽德斯-奔馳與甯德時代共同打造,采用了 CTP 3.0 技術,減少了電池組子產品間的重量,同時通過高矽含量陽極等技術将能量密度提升到超 400kW/L,是以能實作體積和重量的壓縮。而主動電池平衡功能,也能確定從每個電池中均勻吸取能量,以提高續航時的效率。

通過增加電極矽含量的方法提升能量密度,不隻是奔馳一家的打法。此前蔚來釋出的 150kWh 半固态電池,就是通過無機預锂化矽碳負極的方法,實作 360Wh/kg 的能量密度;特斯拉 4680,也是通過高鎳和矽基負極路線,實作锂電池能量密度的突破。「摻矽補锂」,是現階段锂電池提升能量密度的主要手段。

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随着這一系列高矽含量锂電池的逐漸落地,相信在未來一段時間内,電動汽車的續航裡程會有不小的突破。

EQXX 在提升動力電池能量密度的同時,三電系統上也下足功夫。比如,VISION EQXX 概念車的電力驅動裝置由電動機、變速器和電力電子裝置組成,由梅賽德斯-奔馳與高性能動力系統有限公司(HPP)的 F1 專家合作研發,其峰值輸出功率 180 千瓦,并能夠将高達 95%的電池能量直接傳遞給車輪。為了最大化地增加續航,梅賽德斯-奔馳的工程師們成功将 VISION EQXX 概念車傳動系統(電動機、逆變器和變速器)的損耗降低了 44%,同時配合了 900V 高壓純電技術。

02

降低「電耗」的黑科技們

如果說加大電池容量給電動車更多「揮霍」電能的資本,那降低能耗則需要整車設計點滴的積累。

在這次測試中 EQXX 的整體能耗達到每百公裡 8.7kWh。要知道特斯拉 Model 3、小鵬 P7 等常見電動轎車的百公裡能耗約 13.5kWh,BMW iX3 的百公裡能耗接近 14kWh,而受限于車輛尺寸,奔馳自家的 EQS 百公裡能耗則要達到 20kWh。EQXX 這款概念車在釋出時的能耗是百公裡 10kWh,實測中更低,為了達到這個目标可以說是「武裝到牙齒」。

一場1000公裡的電動奔襲
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說到降低能耗,不得不提的一款車型就是大衆 XL 1。

作為超節能前輩,大衆 XL 1 擁有量産車中最低的風阻——0.189,百公裡油耗僅 0.92L。為了實作超節能效果,大衆 XL 1 利用大量碳纖維材料來降低車重,通過流線型設計降低風阻,同時将重心降低。同時通過超窄輪胎設計,将車身重量大部分由後輪承擔保障駕駛操控性。

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費油的車各有各的費油,但是節能的車輛們,節能的手段往往都能找到相似之處。

與燃油車的節能王者大衆 XL 1 類似,為了達到極限節能的目的,EQXX 也在風阻、減重、輪胎等各個方面做足功課。

在 EQXX 的前輩 EQS 亮相時,0.2Cd 的低風阻就曾讓衆人驚豔。要知道風阻直接與速度的平方成正比,對于純電動車而言高速行駛下風阻對于汽車的影響更大。有資料表明,純電動車的風阻每降低 0.01Cd,續航裡程能提升 5~8km。而 EQXX 在 EQS 的基礎上,将風阻系數降低到 0.17Cd,降低了 0.03C。為了實作這一點,車身線條、前臉、輪距、甚至輪胎都做出貢獻。

一場1000公裡的電動奔襲
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車頂曲線光滑流暢,如水滴一般優雅地延伸至車尾;2.12 平方米的極低迎風面積和緊湊後輪距提升了空氣動力學表現。當車速達到 60 公裡/小時的時候,主動式後擴散器可自動開啟以優化氣流,進而顯著降低風阻系數。梅賽德斯-奔馳與普利司通合作,将 VISION EQXX 概念車輪胎的滾阻系數降至 4.7,進一步優化了能效性能。

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VISION EQXX 概念車的電動傳動系統幾乎不會産生廢熱,安裝于車輛底闆的散熱闆可利用氣流對傳動系統進行均衡降溫,令車輛增加約 20 公裡的續航裡程。

在降低風阻的同時,給車身減重也同步進行。VISION EQXX 概念車空載重量僅 1755kg,除了前邊提到重量僅 495kg 的高能量密度動力電池外,車身中借鑒了 F1 方程式賽車的減重工藝,采用了可持續碳纖維-甘蔗複合材料;BIONEQXXTM 後底闆鑄件使用了鋁制一體式鑄造工藝,減少了多個部件間拼接的重量,減重達到 20%。

降低風阻、減輕車重,EQXX 就能以更輕盈的姿态将能耗降低到極緻。

03

那些「續命」的盤外招

一邊是提升電池容量和能量使用率,一邊是降低車輛能耗,EQXX 可以說在「開源節流」運用到極緻外。但是不得不說,VISION EQXX 這次 1000 公裡的長途奔襲中也有着不少助力存在。

比如,VISION EQXX 概念車車頂配備的 117 個太陽能電池闆,這些太陽能電池在米蘭附近的波河山谷開始為 12V 電池系統充電,進而提供了導航等用電需求。盡管太陽能發電的轉化率有限,産生的電能也無法直接驅動車輛,但是有了這段額外的補能,動力電池中原本用于導航等娛樂裝置的電動被節省下來,間接延長了 25km 的額外續航。

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同時在這段 1000 公裡的行駛中,VISION EQXX 概念車經過了一段長下坡路,通過電動制動系統能量回收,進一步補充續航裡程。利用能量回收來補充能量,聽起來似乎有點「勝之不武」,畢竟選擇一個下坡來測試的話,能量回收系統豈不是能讓續航裡程無限延長。不過,對于一段長達 11.5 個小時的旅程來說,去哪找那麼大的下坡呢?制動系統能量回收的電能,更多的隻是增加了續航的零頭而已。

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打破續航焦慮的門檻值在哪裡?

不論是這次 VISION EQXX 的 1000 公裡實測,還是此前廣汽 AION、蔚來、智己聲稱突破 1000 公裡續航時,都會聽到不同的聲音:我們真的需要 1000 公裡續航麼?當電動車續航到了 1000 公裡,還會有裡程焦慮麼?

的确,大部分燃油車一箱油并不能跑完 1000km,也很少有人會在日常生活中有長途奔襲的需求,但是續航、補能就像冰箱裡的「囤貨」,也許平時用不上,但一想到特殊時期,它們就成了「安全感」的代名詞。而續航、補能體系、快充、換電也并不是互相排斥的存在。比如 VISION EQXX 概念車在長續航能力的同時,也采用了 900V 高壓系統,為未來的量産車型儲備了快充能力。

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而對于車企而言,提升續航裡程,不論是提高動力電池的能量密度、通過設計降低能耗,還是通過太陽能闆額外補能,都是在技術創新上的逐漸嘗試,嘗試着将一個目标做到極緻。當市場需要的那一天,這些創新技術就會化作它們的護城河。

最後

VISION EQXX 的這次 1000 公裡實測,讓我想到了那次著名的馬拉松「破 2 挑戰」。

在 2019 年的維也納馬拉松上,主辦方選擇了最适合的天氣、地點、專業的配速員破風,最終基普喬格實作了人類第一次兩小時内跑完馬拉松。也許會有人質疑那次挑戰的布置太過周密,但是沒有人會是以去質疑基普喬格的能力,更沒有人會質疑「破 2」對于人類極限的意義。因為挑戰極限,本身就需要天時地利與極緻技術的全方位配合。

如今的電動汽車也一樣。「1000 公裡」,對于量産電動車來說是似乎一個近在咫尺,卻又差一口氣的「标杆」。也許我們在生活中很難用到 1000 公裡,但無法否認它對于電動汽車的意義;也許這些技術在實驗室内已經被反複驗證,但從實驗室走到概念車,從概念車走到實際測試的公路上,還需要經曆無數次坎坷。

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正因如此,當 VISION EQXX 概念車完成了單次充電 1000 公裡的行程時,它不僅僅是一次能效之旅,也讓我們看到傳統車企為了一個目标所能做到的極緻。VISON EQXX 作為一款概念車,它所承載的不僅僅是概念,而是對技術創新的執念,是實際行動來驗證理論的汽車工業初心。

也許未來的某一天,當 EQXX 量産車版最終落地,如今的某些精巧設計可能并不會全部出現在量産車上,現實中的駕駛習慣、環境氣候等等因素也會影響着量産車的實際續航,但這并不能否定它們的價值,它們是電動汽車在不斷成長道路上的探索。

也許幾年後,會有一輛又一輛量産車的續航達到 1000 公裡,但是我們會記得第一次實測中「零的突破」,就像我們記住第一台内燃機車的誕生一樣。

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