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能效才是电动车的硬通货

2024-08-22 15:45:05 汽车知识 bianji01

 

“我们早在12个月前就可以生产续航里程将近1000公里的Model S,但我认为那会让产品变得更糟,因为在大部分时间里,你会携带着额外重量的电池,加速、操控和效率会更差。”

无论是车圈内的大佬还是消费群体,对于电动车是否需要拥有超过1000公里的续航里程,一直争论不断。特斯拉CEO马斯克曾经在社交平台表示,电动汽车续航里程过高没有意义。以现有技术思路来看,长续航电动车必须建立在更大容量的电池基础上,而更大的电池会增加车身结构的重量,对于续航又会产生影响。

这似乎进入了一个死循环般的思维怪圈。但是,梅赛德斯-奔驰给出了不同的思路。

最近,梅赛德斯-奔驰的一项测试成为热点。简单回顾一下,奔驰全新的纯电动概念车VISION EQXX以“一箱电”完成了超过1000公里的续航测试,该测试完全是在真实交通环境下完成的,历经高速、山路等多重路况,穿越多种复杂气候。整个行程共计1008公里,平均时速为87.4公里/小时,而平均能耗仅为8.7千瓦时/百公里。

在抵达法国卡西斯的既定终点时,剩余电量还有大约15%,约合140公里的续航里程。这项长达11小时32分钟的长途测试不仅让梅赛德斯-奔驰在电动领域表现出“大爷依然是大爷”的王者姿态,也将电动车的能耗水平引领到一个新的高度,给唱衰电动车的人一个漂亮的回击。具体来看,奔驰为提高续航都做了哪些努力。

能效是最新的武器

VISION EQXX并不是第一家向1000公里发起冲击的电动车,在此之前,AION LX Plus和蔚来ET7都有推出“千里马”版本,但它们都需要更大的电池。奔驰并没有刷新电池容量新高度,而是强调能效才是“硬通货”。

首先,就是减阻。除非可以在天上飞,空气阻力和滚动阻力永远是影响地面交通工具速度的最大障碍。VISION EQXX的风阻系数Cd值只有0.17,迎风面积仅有2.12平方米。相较而言,EQS的风阻系数为0.2,前脸迎风面积为2.51平方米,有效空气阻力面积仅为0.5平方米。因此,VISION EQXX的空气阻力将进一步降低。

除此之外,VISION EQXX还使用了滚动阻力更低的节能取向轮胎。奔驰联合普利司通,为其量身定制了一套Turanza Eco系列的低滚阻轮胎。并采用电动车型常用的窄胎宽大直径的尺寸设计,20英寸的轮胎直径,胎宽却只有185毫米。配合全封闭式的轮毂造型,以及前包围两侧和翼子板上的通风孔共同组成的air breather风幕,让EQXX的轮胎滚阻系数只有4.7。

其次,减重也十分关键。在VISION EQXX的车身上,奔驰采用了轻量化复合材料与一体式仿生铸件结构,对车身进行减重。例如,车门由碳纤维、玻璃纤维和铝合金混合而成,电池顶盖采用源自F1方程式赛车工艺的可持续碳纤维-甘蔗复合材料。而轻量化单体结构铸件取代了由多个部件拼接构成的沉重部件,与传统工艺相比,重量降低了20%。

在电池方面的减重措施同样不容忽视。VISION EQXX搭载一块具有近100千瓦时能量的专用电池包,与海外版EQS的电池电量几乎持平,而电池包体积却缩小50%,尺寸仅为200 x 126 x 11厘米,质量减轻30%,仅重495千克,这使其足以被放置于一辆紧凑车型中。这样一套组合拳下来,VISION EQXX的总重量只有1755公斤,仅略重于一台中型燃油车。

最后,不得不提的是VISION EQXX惊人的传动效率。作为多年征战FE和F1并取得优异成绩的梅赛德斯-奔驰,太懂得机械效率的重要性。为此,奔驰在每一个系统的研发时,都从系统设计、材料选择、润滑和热管理等方面尽可能减少系统的损失,从而实现VISION EQXX高达95%的系统传动效率,极高的传动效率也成为了低能耗的保证。

为电车注入强心剂

在电动车技术已经快速发展的今天,纵使已经让很多人发现到了电动车更优秀的一面,例如在智能化、静谧性以及乘坐空间等可以说是全方位完胜同级别的燃油车,但续航和补能依然是最大的短板。

纯电动车的续航已然成为了消费者对其犹豫的最后一个心结,而续航和补能问题也成为各大汽车品牌重点研究的对象。如今,宣称新车续航能突破1000公里的不止奔驰一家,但广汽埃安和蔚来都只报了NEDC工况下的续航里程,在真实开放的道路环境下里程数恐怕要打上一定折扣。

总体上讲,这次续航测试无论是在道路环境还是天气情况方面,都涵盖了一台家用电动车会经常面对的使用工况。其中不乏以140公里/小时的时速高速巡航,这对电动车的续航是相当不利的,所以其更能反应用户的真实用车情景。因此,在这样的测试中,续航里程可以取得突破1000公里的成绩,无疑给对电动车有里程焦虑的用户注入一针强心剂。

退一步说,无论1000公里有无必要实现,都在用户使用方面给予一定的优势。就像车辆的性能一样,对于如今越来越强的动力是否必要,它都流露出一种态度,就是有没有和用不用是两回事。至少,在拥有这般续航能力的条件下,说走就走的旅程恐怕在电动车上也可以实现。

而在VISION EQXX身上,奔驰可以说是更在于追求电动车的低能耗,就如同想跳得远必须起跳高,长续航只是附属品。8.7千瓦时/百公里的能耗几乎等同于五菱MINIEV的理论数据,奔驰可以说对于如何实现长续航给出了一份“教科书般”的解答。比起更大容量的电池,提高能效并降低能耗,才是让电动车跑得更远的本质基础。

有效努力是种实力

参考目前的市售车型,蔚来ET7和ET5的1000公里续航版本搭载的都是150千瓦时的电池,在理论条件下平均能耗为15千瓦时/百公里;AION LX Plus的NEDC续航里程为1008公里,电池容量为144.4千瓦时,平均能耗为14.44千瓦时/百公里。往往开放道路环境能耗会更高,而VISION EQXX的实测能耗比这些车型的理论值还要少三成之多。

诚然,VISION EQXX目前还是一款概念车,虽然其在外观设计和功能设计等各方面都完全符合量产的法规要求和市场要求,但一款概念车的投入和研发是无法衡量的,其对于成本的追求和走向市场的量产车是无法相提并论。

其次,VISION EQXX为了减重用了很多顶级材料,取自F1的轻质副车架,以及3D打印机制造的UBQ创新材料密封贴片。而在车顶,117个太阳能板可以补充相当于25公里续航的电能,这些材料可想而知会将成本价格急剧攀升。未来,如何将这些创新设计的制造成本进一步压缩,而达到民用市场可以接受的价格水平,可能还需进一步的努力。

但是,通过VISION EQXX的这项测试,可以验证奔驰在电动车方面的研究是成功的。被动和主动冷却的高效能量管理系统,以及可根据能量流、电量、地形等多重信息给驾驶者提供最高效的驾驶风格建议,这些都是可直接在相关车型上投入使用。当努力变得有价值时,它本身也就是一种实力。

除此之外,400瓦时/升的高密度电池以及首次应用的900伏高压电池系统,对于补能的效率和时间都是一种进步。其实,无论是从已经在国内上市的旗舰电动轿车EQS,到全新概念车VISION EQXX,再到刚刚亮相的EQS SUV,梅赛德斯-奔驰都在努力填补电动车和燃油车之间的鸿沟,在未来,电动车或许可以做得更好。

而从VISION EQXX的这项测试结果可以看出,梅赛德斯-奔驰对于电动车如何延长续航里程的理解,旨在追求更低的能耗。这符合奔驰对未来能源转型的可持续发展目标,也让整台车在生命周期中具有更低的碳排放。无论从传动效率还是减阻减重,都离不开对电动车如何实现更低能耗这一理想的探索和追求。

也许,这就是汽车发明者在新能源转型的过程中,对电动车的重新“发明”。

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