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能效才是電動車的硬通貨

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能效才是電動車的硬通貨

導語

Introduction

提高機械效率,降低能源消耗,才是電動車跑得更遠的基石。

作者丨鄧勇拓

責編丨羅 超

編輯丨朱錦斌

“我們早在12個月前就可以生産續航裡程将近1000公裡的Model S,但我認為那會讓産品變得更糟,因為在大部分時間裡,你會攜帶着額外重量的電池,加速、操控和效率會更差。”

無論是車圈内的大佬還是消費群體,對于電動車是否需要擁有超過1000公裡的續航裡程,一直争論不斷。特斯拉CEO馬斯克曾經在社交平台表示,電動汽車續航裡程過高沒有意義。以現有技術思路來看,長續航電動車必須建立在更大容量的電池基礎上,而更大的電池會增加車身結構的重量,對于續航又會産生影響。

這似乎進入了一個死循環般的思維怪圈。但是,梅賽德斯-奔馳給出了不同的思路。

能效才是電動車的硬通貨

最近,梅賽德斯-奔馳的一項測試成為熱點。簡單回顧一下,奔馳全新的純電動概念車VISION EQXX以“一箱電”完成了超過1000公裡的續航測試,該測試完全是在真實交通環境下完成的,曆經高速、山路等多重路況,穿越多種複雜氣候。整個行程共計1008公裡,平均時速為87.4公裡/小時,而平均能耗僅為8.7千瓦時/百公裡。

在抵達法國卡西斯的既定終點時,剩餘電量還有大約15%,約合140公裡的續航裡程。這項長達11小時32分鐘的長途測試不僅讓梅賽德斯-奔馳在電動領域表現出“大爺依然是大爺”的王者姿态,也将電動車的能耗水準引領到一個新的高度,給唱衰電動車的人一個漂亮的回擊。具體來看,奔馳為提高續航都做了哪些努力。

能效是最新的武器

VISION EQXX并不是第一家向1000公裡發起沖擊的電動車,在此之前,AION LX Plus和蔚來ET7都有推出“千裡馬”版本,但它們都需要更大的電池。奔馳并沒有重新整理電池容量新高度,而是強調能效才是“硬通貨”。

能效才是電動車的硬通貨

首先,就是減阻。除非可以在天上飛,空氣阻力和滾動阻力永遠是影響地面交通工具速度的最大障礙。VISION EQXX的風阻系數Cd值隻有0.17,迎風面積僅有2.12平方米。相較而言,EQS的風阻系數為0.2,前臉迎風面積為2.51平方米,有效空氣阻力面積僅為0.5平方米。是以,VISION EQXX的空氣阻力将進一步降低。

除此之外,VISION EQXX還使用了滾動阻力更低的節能取向輪胎。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。并采用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,胎寬卻隻有185毫米。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,讓EQXX的輪胎滾阻系數隻有4.7。

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其次,減重也十分關鍵。在VISION 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結構,對車身進行減重。例如,車門由碳纖維、玻璃纖維和鋁合金混合而成,電池頂蓋采用源自F1方程式賽車工藝的可持續碳纖維-甘蔗複合材料。而輕量化單體結構鑄件取代了由多個部件拼接構成的沉重部件,與傳統工藝相比,重量降低了20%。

在電池方面的減重措施同樣不容忽視。VISION EQXX搭載一塊具有近100千瓦時能量的專用電池包,與海外版EQS的電池電量幾乎持平,而電池包體積卻縮小50%,尺寸僅為200 x 126 x 11厘米,品質減輕30%,僅重495千克,這使其足以被放置于一輛緊湊車型中。這樣一套組合拳下來,VISION EQXX的總重量隻有1755公斤,僅略重于一台中型燃油車。

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最後,不得不提的是VISION EQXX驚人的傳動效率。作為多年征戰FE和F1并取得優異成績的梅賽德斯-奔馳,太懂得機械效率的重要性。為此,奔馳在每一個系統的研發時,都從系統設計、材料選擇、潤滑和熱管理等方面盡可能減少系統的損失,進而實作VISION EQXX高達95%的系統傳動效率,極高的傳動效率也成為了低能耗的保證。

為電車注入強心劑

在電動車技術已經快速發展的今天,縱使已經讓很多人發現到了電動車更優秀的一面,例如在智能化、靜谧性以及乘坐空間等可以說是全方位完勝同級别的燃油車,但續航和補能依然是最大的短闆。

純電動車的續航已然成為了消費者對其猶豫的最後一個心結,而續航和補能問題也成為各大汽車品牌重點研究的對象。如今,宣稱新車續航能突破1000公裡的不止奔馳一家,但廣汽埃安和蔚來都隻報了NEDC工況下的續航裡程,在真實開放的道路環境下裡程數恐怕要打上一定折扣。

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總體上講,這次續航測試無論是在道路環境還是天氣情況方面,都涵蓋了一台家用電動車會經常面對的使用工況。其中不乏以140公裡/小時的時速高速巡航,這對電動車的續航是相當不利的,是以其更能反應使用者的真實用車情景。是以,在這樣的測試中,續航裡程可以取得突破1000公裡的成績,無疑給對電動車有裡程焦慮的使用者注入一針強心劑。

退一步說,無論1000公裡有無必要實作,都在使用者使用方面給予一定的優勢。就像車輛的性能一樣,對于如今越來越強的動力是否必要,它都流露出一種态度,就是有沒有和用不用是兩回事。至少,在擁有這般續航能力的條件下,說走就走的旅程恐怕在電動車上也可以實作。

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而在VISION EQXX身上,奔馳可以說是更在于追求電動車的低能耗,就如同想跳得遠必須起跳高,長續航隻是附屬品。8.7千瓦時/百公裡的能耗幾乎等同于五菱MINIEV的理論資料,奔馳可以說對于如何實作長續航給出了一份“教科書般”的解答。比起更大容量的電池,提高能效并降低能耗,才是讓電動車跑得更遠的本質基礎。

有效努力是種實力

參考目前的市售車型,蔚來ET7和ET5的1000公裡續航版本搭載的都是150千瓦時的電池,在理論條件下平均能耗為15千瓦時/百公裡;AION LX Plus的NEDC續航裡程為1008公裡,電池容量為144.4千瓦時,平均能耗為14.44千瓦時/百公裡。往往開放道路環境能耗會更高,而VISION EQXX的實測能耗比這些車型的理論值還要少三成之多。

誠然,VISION EQXX目前還是一款概念車,雖然其在外觀設計和功能設計等各方面都完全符合量産的法規要求和市場要求,但一款概念車的投入和研發是無法衡量的,其對于成本的追求和走向市場的量産車是無法相提并論。

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其次,VISION EQXX為了減重用了很多頂級材料,取自F1的輕質副車架,以及3D列印機制造的UBQ創新材料密封貼片。而在車頂,117個太陽能闆可以補充相當于25公裡續航的電能,這些材料可想而知會将成本價格急劇攀升。未來,如何将這些創新設計的制造成本進一步壓縮,而達到民用市場可以接受的價格水準,可能還需進一步的努力。

但是,通過VISION EQXX的這項測試,可以驗證奔馳在電動車方面的研究是成功的。被動和主動冷卻的高效能量管理系統,以及可根據能量流、電量、地形等多重資訊給駕駛者提供最高效的駕駛風格建議,這些都是可直接在相關車型上投入使用。當努力變得有價值時,它本身也就是一種實力。

除此之外,400瓦時/升的高密度電池以及首次應用的900伏高壓電池系統,對于補能的效率和時間都是一種進步。其實,無論是從已經在國内上市的旗艦電動轎車EQS,到全新概念車VISION EQXX,再到剛剛亮相的EQS SUV,梅賽德斯-奔馳都在努力填補電動車和燃油車之間的鴻溝,在未來,電動車或許可以做得更好。

能效才是電動車的硬通貨

而從VISION EQXX的這項測試結果可以看出,梅賽德斯-奔馳對于電動車如何延長續航裡程的了解,旨在追求更低的能耗。這符合奔馳對未來能源轉型的可持續發展目标,也讓整台車在生命周期中具有更低的碳排放。無論從傳動效率還是減阻減重,都離不開對電動車如何實作更低能耗這一理想的探索和追求。

也許,這就是汽車發明者在新能源轉型的過程中,對電動車的重新“發明”。

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|鄧勇拓|

問題不大,有車不怕。