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甩开传统汽车的束缚,电动车会怎么造?

10年前,大家聊起电动车,十个人里有八个人会认为是在说上面的这种“小电驴”,耳熟能详的问题是:

电池能扛上楼充电吗?

充一次电可以通勤几天呀?

哪位明显代言的呀?

10年后,大家聊起电动车,绝大多数人都知道是在聊四个轮子的电动汽车,关心的问题变成了:

能不能上新能源牌照呀?

充一次电续航能跑多少呀?

电池安全吗?耐用吗?

10年时间,智能触屏手机的时代,让手机行业老大诺基亚从盛世迭到谷底,几十个国产手机品牌反而如雨后春笋一般冒出来开始抢占苹果、三星的市场。

10年时间,柯达发明的数字摄像技术,最终却革了柯达自己的命,一阵摧枯拉朽,相机市场现在成了佳能、尼康、索尼的天下。

10年的时间跨度,任何一个变革的机会,都可能让一个行业的面貌天翻地覆,甚至让人类的文明迈入下一个台阶。

得益于锂离子电池技术在近十年的一轮发展,当下的汽车行业也变得暗流涌动,新势力的造车力量正在集结力量想要打破传统的行业格局,似乎一场巨浪滔天的大变革将要来临。

锂离子电池价格变化趋势

说到锂电池的发展,其实锂离子电池早在上个世纪70年代就在实验室里被发明出来了,但是真正的进行大规模的商业化,是1992年之后的事情,它开始被逐渐用在一些小型电子设备上。

而到最近的十几年,科技的进步以及大规模生产使得锂离子电池的成本持续下探,如今的锂离子电池价格已经只有10年前的四分之一,为汽车的电动化创造了合适的商业窗口。

一直以来,电动汽车就有着传统燃油车无可比拟的优点,比如结构简单、能源效率高、零排放、噪声小,这些优点足以让汽车行业进入新的纪元。

但是,汽车制造业毕竟是一门生意,产品的首要目的是盈利,成本高昂的锂电池长期以来是难以在汽车上实现商业价值的,所以一段时间以来,很少有传统汽车企业正经地要做一款纯电的量产车。

之前的十几年,大众、丰田、通用、福特、宝马、奔驰,都尝试过造纯电动汽车,但是除了通用的EV1是基于电动车特点全新研发的之外,绝大多数的厂家初期还是会采用油改电的模式进行初步的产品尝试。

油改电的好处很明显,就是可以用合适的成本对新技术做验证,并且在销售的时候依然可以打着油车的产品名去卖。这是一个风险比较小的产品思路,但是这也有很大的局限性,因为传统的内燃机汽车的架构在很多方面并不适用于纯电动汽车,改造出来的产品就像是人穿了不合身的衣服一样,不显身材也不显衣品,毫无建树。

举个例子,MINI E的整个第二排都用来放电池的,所以导致这台车变成了两座车,而且重心很高而且轴荷偏向于后轮,开起来比较奇怪。也不难怪,厂家没有把选择把这款“半成品”大量投放到市场,而是采用租赁的形式做了一次真实用户的使用反馈。

(此处应有大量图片)

那么目前市面上我们能见到的大量国产的油改电汽车,也都存在类似的问题,它们或多或少地没有办法成为一台“合格”的汽车,驾驶体验糟糕、车内空间局促、机械噪声明显等问题都让我们觉得这是一些尴尬的“半成品”,在这些车上都应该贴上一张“未完成”的标签。

那么,假如从零开始设计,一台纯电动车应该怎么来造呢?这无疑成为了当下新造车运动的关键选题。

特斯拉作为率先吃螃蟹的公司,早就给我们做了一次示范。抛弃了传统汽车的束缚,彻头彻尾地针对电动车的特性去研发一款汽车,带来的产品往往能够给人很多惊喜。轿跑的造型、凌厉的加速、科技的体验,这些惊喜改变了人们心中对于电动车的成见。

但是,特斯拉动辄90万的售价可不是什么接地气的萝卜白菜,高充放电策略的三电系统也要承担相应的高成本代价,加上不那么实用的空间设计,决定了它只能成为电动车界的精神偶像,而不是人手一只的居家小奶狗。

那么,一台真正能进入寻常百姓人家的好用的电动汽车应该是怎么样的呢?

正好,上个月借着吴越大王的一期说车节目,我们去成都参观了一款即将上市的车型(什么车型你们先猜猜看),并且拍到了这台车的设计细节。那么今天我就拿这款车来讲讲,一台从零开发出来的平民纯电动车型,会跟我们的传统汽车有哪些不同。

1

动力总成

作为纯电动汽车,首先最大的不同就是动力总成由三电系统(电池、电机、电控)取代了原先的内燃机加变速箱。我们从这台车的机舱下方可以看到,电机和电控相比发动机和变速箱,已经变成了占体积非常小的部件,而且可以很自由地布置在前轴底部。

这带来三个明显的好处,一是让整车获得了低重心,二是车辆在发生前碰事故时这些硬质部件更容易实现下沉设计。

三是让机舱里获得了额外的储物空间,这台车的“引擎”盖下方拥有一个60L的储物空间,把贵重物品放在这里,就算小偷把车门都拆了,也不会想到财物竟然能放在车前面。

另外,就不得不说三电系统里最为核心的部件动力电池包了,这是纯电动汽车比传统内燃机汽车明显多出来的一大块体积和重量。

经过很多产品的论证,这个部件的最佳位置就是放在汽车地板之下,那里空间规整,并且可以让整台车获得低重心的优势。我们可以看到这款车的电池包,在左边有一段是凹陷设计,这里是汽车前排的脚部位置,这么设计可以让前排乘员的腿部空间几乎不受什么影响。

上图中,我们可以在红色箭头位置看到一个橙色的开关,这是起什么作用的呢?

这个其实是电池包的应急电源切断开关,通过副驾驶脚底的这个窟窿,可以手动切断电池的高压电,确保电池内部的高压电不会影响到乘员的安全。

当然,这种情况非常少见,本身动力电池在车辆发生重大事故之后也会对高压电进行切断,所以基本上只有在检修电池的时候会需要用到这个手动开关。

2

车身结构

相比较传统汽车,纯电动汽车需要额外考虑的问题是电池的安全问题,这是当前三元锂电池不得不面对的一个技术要求。传统汽车的车身结构重点在于保护乘员舱的安全,但是到纯电车型上,电池包作为一个高能量的载体挂在车身上,车身结构同时需要起到保护电池的作用。

所以,这款车的下车体强度和刚度都做的非常的足,车内纵向和横向的加强结构非常的多,整台车上采用的高强度钢比例也达到了75%以上。

后轮拱附近还特地做了一道加强的结构,确保整台车在发生侧碰的时候,车体不会有太多的挤压免得电池受到损伤。

此外,还有看不到的地方也有加强。传统油改电的汽车,往往不会大范围的修改车身结构,造成车身刚度支撑不了那么重的电池,呈现出车身松散的状况。以及在车辆遭受侧面撞击的时候,门槛梁变形可能造成电池包的起火风险。

但是,这款从头到尾正向开发的车采用了“日”字型的门槛结构设计,极大地加强了电池包的碰撞安全。以及中央通道的双层设计,在帮助车身获得足够刚性的同时,也让车内的第二排获得了非常平整的地台表现,大概只隆起一根手指的宽度。

也正是得益于车身结构对电池包的安全保护,这台车的乘员被动安全性能也得到了提升,我们在现场看到了一台按照碰撞法规要求进行50km/h侧碰试验的工程车,可以看到两扇门的凹陷程度几乎没有挤压到乘员舱的空间。据悉,这台车经过内部的碰撞测试,各项数据表现不俗。

3

车载附件

其实传统油车变成纯电动车,可不是改一个三电就解决了,很多车载附件也必须重新做设计。比如空调压缩机原来是发动机带动的,现在必须要电动了,真空助力泵原来是发动机提供的真空,现在也需要额外增加一个真空泵了。在没有了发动机之后,汽车上本来一些不是问题的地方也会开始显现出问题。

就拿真空泵为例,曾经有一些纯电动车的车主会投诉车上有异响,觉得车是不是哪里坏了。最后查到原因竟然是为制动系统提供真空的真空泵在工作的时候发出的响声,其实响声并不大,但是放在一台没有发动机的车上,这个声音就变成了明显的声音。

那么这台车的做法,就是让这个真空泵尽可能远离乘员舱,挂在了汽车前纵梁的一侧。由此可见,这款车在做NVH上还是考虑到了很多细节的,表现出了相当丰富的设计经验。

固然,纯电动汽车摆脱掉了传统内燃机车的设计束缚,不再需要复杂的发动机和变速箱了,但是想要设计一款全面超越传统汽车的电动车并不是一件轻松的事情,旧的问题或许可以避开,但是新的问题必定也会到来。

对于各大汽车企业来说,这是一条全新的跑道,需要面对更多的棘手问题。需要堆多少电池来解决里程焦虑?需要多少加速性能才能成为卖点?需要定什么样的价格才能让消费者买单?

最后,老百姓们最为关心的自然是价格了,新品牌想要在上市之初就获得足够的流量,对于一个不怎么讲故事只顾埋头做研发的公司来说,没有什么是比价格更直接的武器了,大家自己看吧!

对于一线限牌城市来说,价格减去牌照的费用,一台车就跟白捡的一样,这个价格玩法太吓人了!

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