03.18 沒有這三樣東西的新能源汽車 都是扯淡

在當前的電池技術瓶頸下,純電動撐死只能做到500km的綜合續航里程,而且充電站少、充電時間長、容量衰減快,不管是100萬左右的特斯拉,還是隻要10萬左右的江淮iev,其實用價值都不如燃油車。

更讓人無語的是,雖然各大車企都宣稱將大力開發新能源汽車產品,但實際上,推出的都只是拆了燃油車動力總成,換上電動機和電池的“半成品”。電動汽車的低門檻、高上限,也直接導致了大批靠“PPT造車”的互聯網車企像下餃子一樣湧現。那麼問題來了,究竟怎樣的產品才是真正有誠意的新能源汽車呢?

 ▲大功率充電

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快充與慢充插口

充/放電管理系統門檻並不高,包括補貼後10萬出頭的廉價車都能做到這一點,靠著家用220V交流電給動力電池充電,就是時間太長,動不動就8個小時,實用性不高。這個領域的難點不在入門,而在進階。

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特斯拉超級充電樁

靠著220V的電壓給汽車充電顯然效率太低了,所以包括特斯拉、比亞迪、蔚來在內,其產品都配備了專屬的快充設備,可在1小時以內將電量充至80%,如果要充滿,充電設備則會自動降低充電功率,逐漸“補齊”剩餘電量。

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不過這種充電速度跟燃油車加油比起來還是太慢。保時捷正在開發一種高壓充電樁,其極限功率可以達到450kW,可以在15分鐘內充到80%的電量,這一指標比特斯拉超級充電站的三倍還要多。當然,這種充電效率已經是目前化學電池的極限,功率再高,本身的熱阻就能燒掉電池。

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350kW/350A的充電樁

對目前的化學電池充電系統而言,受限於電池材質,10-30分鐘的充電時間已經是技術極限,要進一步突破,達到燃油車的水準(提起油槍加油),只能指望新型電池,比如大容量電容器。

▲制動能量回收

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汽油燃燒過程不可逆

對燃油車而言,能量回收的意義不是很大,因為只要車子怠速,甭管怎麼回收能量都是負收益,因為從汽油變成熱能,再變成動能,這個過程是不可逆的。此外,燃油車的電池容量普遍偏小,就算額外加一套笨重的能量回收系統,收回來的電能也沒處放。

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動能、電能、化學能可互相轉化

電動汽車則完全不同,電機(電動機和發電機的結構大體相同)本身就是一個將動能和電能來回轉換的裝置,可逆的能量轉化過程是燃油車不具備的核心優勢。有了能量回收系統,剎車、下坡、滑行都可以充分回收動能,將其轉化為電能,並將其重新儲存在大容量電池(化學能)中,對提高續航里程大有裨益。

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吉利博瑞GE:能量回收系統

目前大部分電動汽車都配有能量回收,且會分為幾個回收檔位。低檔位或者關閉的時候,車子會跟燃油車一樣正常下坡、滑行,但沒有發動機制動的效果,相當於空擋;隨著回收檔位提高,車子滑行過程中的滯粘感會越來越強,這就是車輪在帶動電機工作;最高檔位時,車子滑行距離最短,一定程度上會起到剎車效果。實際上,當駕駛者踩剎車的時候,能量回收系統就會工作,一方面吸收動能,一方面也分擔了剎車系統的壓力。

▲電四驅系統

燃油車只有發動機一個動力源,要實現四驅就得靠複雜的四驅系統進行傳動,機械損耗大,控制起來也非常麻煩,而電動汽車沒有這個限制,電池只需要通過電線就可以給前/後車橋的電動機供電,從而實現電四驅。這種方式不僅傳動效率高,損耗少,而且只需要控制電機的輸入功率即可控制前後橋的動力分配,範圍廣、響應速度快,

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兩個電機,各自驅動前後橋

這種得天獨厚的優勢是燃油車沒法比擬的,如果燃油車想要實現類似電動車的全時電四驅,除非配備兩個發動機,分別位於前後橋,筆者見識短淺,似乎沒有哪個廠商敢開這個腦洞。

什麼是全時電四驅的“究極進化形態”?

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雅迪:驅動電機就在後輪裡

個人認為應該是輪轂電機驅動,也就是直接將電動機直接集成在車輪裡面,就像路上跑的兩千塊左右的兩輪電動車一樣。這樣只需要四根電線就可以直接給輪轂電機供能,四個車輪都可以獨立調校扭力輸出。

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汽車的輪轂電機

似乎沒啥技術門檻,為什麼現在的電動汽車都沒用呢?這裡涉及到一個“簧下質量”的概念,指的是汽車避震以下的重量,包括輪轂、輪胎以及剎車系統,這個數據對車子懸架的調校至關重要,都在絞盡腦汁降低簧下質量,提升整車的動態駕駛質感,和降低制動時車輪的轉動慣量。現在你居然在四個車輪上都要加電機驅動系統,負責底盤調校的工程師團隊還不得跟你拼命。所以,輪轂電機技術的難點現在在微型化和輕量化兩個方面。


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