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為了“更持久”,它都做了哪些努力

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打破續航焦慮的曙光,或許就在眼前。

撰文:伍景濤

在現階段,續航焦慮就像是一座難以逾越的大山,擋在了許多消費者選擇純電車型的必經之路上。是以,對于一衆汽車品牌而言,誰能率先翻越這座大山,誰就能占領技術和輿論的高地。

有足夠大的市場需求,自然就有足夠強的革新動力。從去年年底開始,便陸續有汽車品牌推出自家的超長續航車型,來展示技術成果。像廣汽埃安的AION LX PLUS,就率先在國内推出續航為1000km(CLTC工況)的量産車型。

而在上周,奔馳更是宣布,旗下電動概念車EQXX在真實道路環境中,跑出了令人振奮的1000KM+裡程。

為了“更持久”,它都做了哪些努力

超長續航已然成為了當下,解決電動車續航焦慮的主流方案。而“千裡續航”也逐漸變成了,電動車自證“持久度”的打卡挑戰。正所謂台上一分鐘,台下十年功。要打破續航焦慮這一瓶頸,工程師們需要在車輛設計上花費多少的努力?今天的文章,我們就以奔馳的EQXX概念車為例,和大家一起探讨一下這個問題。

01

減少阻力,絲般順滑

隻需簡要地回顧一下國中的實體知識,我們便可以獲知,汽車在行駛中的阻力有:滾動阻力、加速阻力、坡度阻力以及空氣阻力。在這四種阻力中,空氣阻力和滾動阻力是在任何行駛情況下均會存在的。是以,要減少行駛阻力,就必然要在這兩點上花大力氣進行優化。

首先是空氣阻力方面,看過這台EQXX的外形不難發現,與當下在售的電動車型有着不小的差異。第一次看見這台車的外形時,我一度認為,它是一台從GTA遊戲中跳脫到現實裡的車。

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事實上,這台EQXX是由F1方程式團隊設計的奔馳旗艦電動車型。該設計是源自于2015年奔馳釋出的,空氣動力學概念車Concept IAA。

這個設計有三大空氣動力學亮點,一是僅有2.12平方米的極低迎風面積。(迎風面積甚至小于Smart)

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二是比前輪更窄的後輪距,使車身呈倒三角的“水滴”流線,更加符合降低空氣阻力的設計要求;

三是配備了主動式後擴散器,當車速達到60km/h時會自動開啟優化氣流,進而降低高速行駛時風阻系數。

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在經曆了多達800萬個CPU小時的仿真優化後,最終呈現出來的效果,這台EQXX的風阻系數低至Cd 0.17。如果你對這個數值沒有具體概念,那換一個簡潔明了的表述,這數值直接打破了奔馳自家的紀錄。而此前的紀錄保持者為Cd 0.2的奔馳EQS。

順帶一提的是,EQXX并沒有為了進一步壓低風阻系數,使用攝像頭來替代後視鏡。在使用傳統鏡片式後視鏡的情況下,EQXX依舊能取得這樣的優異風阻成績,可見奔馳這樣的傳統豪華品牌,在空氣動力學上的造詣。

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滾動阻力,是另一個可以減少行駛阻力的重點方向。而在這一點的優化上,各個品牌采取的技術路線都是高度相同的。畢竟,隻有輪胎直接與地面發生接觸進而産生滾動阻力。是以,更換滾阻更低的節能取向輪胎,便成為了各家的通行做法。

在EQXX上,奔馳聯合普利司通,為其量身定制了一套Turanza Eco系列的低滾阻輪胎。采用了電動車型常用的窄胎寬、大直徑的尺寸設計,20英寸的輪胎直徑,卻隻有185毫米的胎寬。

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配合全封閉式的輪毂造型,以及前包圍兩側和翼子闆上的通風孔共同組成的air breather風幕,減少輪胎滾動時産生的亂流。一套組合拳下來,讓EQXX的輪胎滾阻系數隻有4.7。

在行駛阻力的優化上,奔馳利用自身在空氣動力學設計上雄厚的技術積累,以及和供應商的深度合作,為EQXX造就了一個“教科書般”的低行駛阻力參數。這為它實作超長續航裡程的目标,打下了堅實的基礎。

02

全面減磅

“想讓馬兒跑,又不讓馬吃草”,自古以來就是人類不斷嘗試做出“更優解”的一道難題。在電動車續航這件事上,如何更好地解決這道難題也同樣關鍵。

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要增加續航,大部分人的第一反應,便是增加電池容量。畢竟在我們購買電動車型時,車型的續航裡程,往往和電池的容量是成正相關的。電池容量越大,續航裡程越長已經是大部分消費者固有的認知。

但增加電池續航容量,往往就意味着要增加電池的體積和重量。試想一下,在同樣的爆發力和耐力前提下,正常情況一個胖子和一個瘦子,誰能跑得更快更遠?答案顯然是後者,而奔馳也希望EQXX成為後者。

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是以,奔馳在EQXX上配備了全新的電池組,在與海外版EQS電池容量大抵接近的前提下,EQXX的電池組體積比EQS電池組體積縮小了50%,重量減少了30%,把100kWh的電池組重量控制在了495KG,真正做到了加量不增重。

之是以能實作如此亮眼的提升,得歸功于新款電池組在能量密度上的提升。新款電池組擁有近400WH/L的能量密度,工作電壓提升至900V以上,這也是900V技術的首次應用。

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光電池組的加量減磅還不是全部,車身結構同樣是可以做輕量化文章的方向。在EQXX的車身上,奔馳采用了輕量化複合材料與一體式仿生鑄件,對車身進行減重。二者搭配,為EQXX車身結構減輕了20%的重量,讓這輛搭載了100kWh電池組的車型,重量僅為1755KG。

03

開源節流

有了低行駛阻力和輕量化這兩個夯實的好底子,能否高效地利用固定量的能源,就成為最終決定性的關鍵所在。

首先是電耗,EQXX的動力總成由電動機、變速器和電力電子裝置組成,這台系統由奔馳與高性能動力系統有限公司(HPP)的F1專家合作研發,能夠将高達95%的電池能量直接傳遞到車輪,使傳動系統的損耗降低了44%。

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加上智能能耗助手,根據車輛狀況和外部環境給出的高效駕駛建議。這輛EQXX在最高速度140km/h,平均車速達到87.4km/h的測試條件下,做出了8.7kW/100km的超低能耗表現。(這其中還包括14公裡上坡路段)在行駛完全程1008公裡的路程後,車輛仍然可以行駛約140公裡。

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在節流這一點上,EQXX的能耗表現堪稱驚豔。而在開源上,奔馳也沒有絲毫馬虎。除了正常的,在車頂安裝了117塊太陽能電池,給車上導航等電子裝置供電,為車輛增加約2%的續航裡程外。奔馳的工程師們還頗費心思地,為EQXX配備了多源熱泵。

不僅可以從周圍環境中吸收熱量,還能從傳統系統中回收熱量,最大限度令車輛不産生廢熱。同時,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,減少因主動降溫增加的能耗,可再額外增加大約20公裡的續航裡程。

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毫不誇張的說,EQXX那“鐵公雞”一般的節流,和“巧取豪奪”的開源,為它超長續航的實作起到了決定性的作用。

寫在最後

在奔馳公布了EQXX的測試結果後,網上的主流論調大緻可分為兩類。第一類是高度認可EQXX在實際道路測試中,一次充電就能跑出超過1000公裡裡程的出色表現。認為這展現了奔馳作為一家傳統汽車品牌,所具有的深厚技術家底。證明了傳統車企在新能源領域,也能夠交出令人眼前一亮的優秀作品。

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而另一種論調則認為,不論當下測試成績多麼優異,要明确的是EQXX目前仍然隻是一台概念車型。結合此前EQS的能耗表現,最終量産車型能否做出這樣的成績,現在下結論還為時尚早。

而在我看來,我會對EQXX的表現持樂觀積極的态度。用發展的眼光看問題,雖然當下這台EQXX在名義上還是概念車的狀态。但在這次的實際道路測試中我們可以發現,為了實作超長續航裡程這個既定目标,它已經擁有了一整套系統性的設計以及完善度極高的标定。

從降低行駛阻力、車身輕量化、增加能量密度、對能量進行“開源節流”。我們在EQXX上看到了,奔馳給出了一套近乎“教科書”般,電動車型實作超長距離續航裡程、消滅續航焦慮的範本設計。

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不論奔馳最終是要将EQXX量産,又或是将其作為技術驗證車型而存在。EQXX的這份測試成績,無疑給予了所有關注電動車發展的人們一劑“強心劑”。

雖然當下,續航的瓶頸,仍舊在很大程度上削弱了消費者購買純電車型的信心,以及電動車使用者的使用體驗。但為解決這一瓶頸的技術攻關從未間斷,從EQXX這樣的車型上,我們似乎已經能隐約地看到,希望的曙光已經近在眼前了。

今日話題

電動車的續航焦慮,還需要多久才能消除?

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