導讀：純電平臺車型從立項之初就根據電動車的特點開發、設計以及調教，由于沒有傳統燃油車平臺的“束縛”，它可以將“三電”系統布局的更加緊湊合理。所以無論在空間使用率，還是操控性、安全性都要優于“油改電”車型。通過分析各大車企平臺演變過程以及模塊化技術與經濟性、規模性的特點，得出一些模塊化平臺的特點及思考建議。
一、前言
隨著電動汽車的快速發展，在眾多新推出的純電車型中，儼然已經劃分出兩種路徑。一種最常見，即以傳統燃油車為基礎，將發動機、變速器等部件換成電機和電池開發的方式，俗稱“油改電”。另一種則是基于電動化開發的全新專屬平臺，針對電池、電機進行重新布局，并利用高效的電控程序進行精確控制，拜托傳統燃油車平臺的“束縛”，簡稱“純電平臺”。
純電平臺車型從立項之初就根據電動車的特點開發、設計以及調教，由于沒有傳統燃油車平臺的“束縛”，它可以將“三電”系統布局的更加緊湊合理。所以無論在空間使用率，還是操控性、安全性都要優于“油改電”車型。但是由于研發成本十分高昂，所以目前市面上真正使用純電專屬平臺的電動車并不多并且售價昂貴。“油改電”平臺其實是車企為了節省研發經費而采取的措施，但這種車型會有許多弊端。
由于整車的基本架構還是燃油車型，所以底盤不會預先留有“三電”的空間，但為了將其改裝成新能源，就只能將電池嵌入“改造”的燃油車底盤，這樣會導致結構安全和底盤均衡性等也均無法達到最佳狀態。
從而就會產生三電布局受限制、內部空間小、安全有風險等缺陷。
二、汽車模塊化平臺
車企一直在尋找大規模化生產過程中問題的最佳解決方案，優秀的模塊化平臺戰略能幫助車企在全球競爭中脫穎而出。
通過開發通用性強的平臺，車企能夠進一步控制成本，衍生出更多新車型產品，實現汽車研發、工藝設計、采購和制造等環節的多方合作和盈利。
在競爭激烈的汽車制造業，擁有靈活、多產、全球兼容的“超級平臺”才是未來車企屹立不倒的關鍵所在，為未來汽車制造提供了無限可能。
汽車平臺決定了車輛的主要產品特征和技術能力。
在經歷了同底盤、平臺化生產后，現代汽車業發展的趨勢已經非常明顯，即推行歐洲廠商積極推進的“模塊化平臺”戰略。
汽車模塊化平臺是指汽車從開發階段到生產制造過程中的設計方法、設備基礎、工藝流程乃至汽車零部件及質量控制的一整套體系。
一般而言，模塊化平臺涉及4個層面：
1）產品設計模塊化；
2）生產與制造模塊化；
3）供應形式模塊化，即價值鏈的分解與外包；
4）生產網絡模塊化，企業間聯盟。
在延續平臺化優勢的基礎上，發揮其靈活性并規避平臺化帶來的結構性風險，同時具有能在保留車企系列品牌特征的前提下實現各車型規模效應的優勢。
汽車模塊化平臺可以把不同車型的眾多零部件進行標準化生產，同時又可以靈活搭載其他新技術。
帶來的好處是，使低級別車型的生產標準可以向高級別看齊，盡可能多地共享零部件技術；高級別車型在保證品質的同時，制造成本又更具競爭優勢。
模塊化最核心的部分在于，可以根據自身產品規劃和定位來與未來發展方向進行特定的匹配和調整。
三、底盤的平臺化
底盤平臺即是在開發過程中使用類似底盤和下車體的一組公共架構，其可承載不同車型的開發與生產制造，并生產出外形和功能都不盡相同的產品，最終實現提高零部件的通用性，降低整車開發周期和技術風險的目的。
平臺化最大的特點即是以規模優勢獲取效益的最大化。
在燃油車時代，大眾率先提出了了汽車平臺的概念，如大眾早期的PQ35、PQ46等平臺，通過平臺共享的模式顯著地降低了整車開發周期和技術風險，極大的降低了單車成本及固定資本投資費用等。
到今天，汽車開發已經由平臺化開發轉變為模塊化平臺開發，全新的模塊化平臺，可進一步縮短汽車研發的周期并降低風險，而且更有利于零部件采購成本的降低。
四、底盤的模塊化平臺
如果說汽車的平臺化是通過底盤的大批量生產從而以規模效應實現成本最優控制策略推手的話，那么模塊化無疑就是實現這種策略的加速器。
模塊化即根據不同功能將底盤拆分為具有特定接口而各部分之間相對獨立的功能模塊，以模塊為最小功能單位，通過對不同功能模塊的組合而衍生出差異化的平臺底盤。
模塊化極大地提高了不同車型之間零部件的通用性，可取得最優的規模效應，降低整車成本；同時也有效的減少了整車的開發費用、周期及生產環節的制造費用等。
大眾的MQB即是最成功的模塊化平臺產品，涵蓋了從A00級到B級車超過60款車型。
MQB模塊化平臺
電動車時代，差異化及個性化必將是汽車最顯著的特征，并且在汽車更新節奏逐步加快的今天，如何迎合市場多樣化的需求，以最優的成本，在最短的時間內推出符合要求的車型，成為設計師們面臨的首要問題。
模塊化無疑是現階段的最優解。
整車功能的模塊化、底盤功能部件的模塊化乃至功能模塊中子部件的模塊化，可以最大限度地提高零部件及功能模塊在不同車型之間的通用性（如MQB平臺中，底盤零部件的通用率達到60%以上），顯著降低零部件的采購成本，同時可以顯著的降低車型的開發周期（節約開發周期30%以上）及技術風險，標準化通用模塊的采用也更有利于不同車型的并線生產，不僅極大地提高了生產效率，同時也節省了新產線的投資費用。
深諳此道的狼堡在開發MEB時完整的繼承了MQB模塊化開發的理念，只是這一次更加徹底。
新能源汽車底盤區別于傳統底盤最大的差異在于以電機電控及電池為核心的電驅動系統取代了以發動機及變速器為核心的動力系統，大眾在進行MEB開發時，圍繞電池包進行了底盤架構開發，對電驅動系統及電池包進行了高度模塊化的設計，以便于根據需求進行不同的動力組合。
MEB平臺架構如下圖所示：
MEB平臺架構下的ID.底盤
MEB搭載了可拓展的模塊化電池組，可根據不同的續航里程需求來選擇對應的電池包，同時通過調整電池包的結構及尺寸，即可調整底盤軸距以滿足不同的車型需求。
大眾的首款MEB平臺電動汽車ID.3已正式投產，其電池包電量分別為48kWh、62kWh、82kWh，電池包尺寸從1.3米到1.7米，續航里程，WLTP標準下續航里程分別為330km、420km、550km。
MEB電池包系統
MEB電池包結構
MEB的驅動形式有后驅及四驅兩種，采用主后驅結構。
前、后驅動系統的功率分別為78kW（ASM）及150kW（PSM），均采用電機電控及減速器集成的方式，通過標準的接口作為獨立模塊布置于底盤前副及后副，這種模塊化設計的方式為后續的底盤動力調整與升級保留了充分的靈活性。
MEB后驅EDS布置結構
可以看出，在MEB模塊化平臺的架構下，各功能模塊保持相對獨立，便于根據需求通過不同模塊的組合搭建出全新的底盤平臺，極大的方便了整車的開發。
或許這正如日野先生所說的那樣：設計模塊化的終極目標就是玩具的塑料積木，塑料積木將少數零件進行多種組合，能夠設計出各種各樣的產品。
Tesla同樣是模塊化平臺設計理念的擁躉，其第二款SUV車型Model Y與Model 3為共平臺開發車型，其與Model 3共用了75%的零部件，從而大幅降低了車型開發費用、節省了大量的開發時間。
模塊化開發的理念同樣適用于模塊化平臺下的子模塊開發，如電池模塊、電驅動模塊等。
在電驅動系統的開發中，可根據不同需求將其子系統按功能等進行模塊劃分，如電機系統中的冷卻模塊、密封模塊等；電機控制器開發中的IGBT模塊、母排模塊等；變速器開發中的齒軸模塊等。
Audi e-tron的前驅系統為平行軸方案，后驅系統采用同軸方案，在前后電動系統的冷卻中均采用了電機轉子水冷的方案，轉子冷卻密封部分便采用了相同的密封模塊。
Audi e-tron 前后EDS冷卻系統圖示
Audi e-tron 轉子水冷模塊組件
電機控制器的開發中，根據設計需求將平臺開發的不同功率的IGBT模塊采用相同結構的封裝，有利于統一外部接口，提高生產效率，同時也有利于冷卻設計方案的統一。
變速器的開發中，可以一級傳動齒軸為最小功能模塊，根據需求進行組合開發兩檔乃至多檔變速器產品，有效的并行開發可以極大的縮短產品開發周期。
五、電驅動系統的集成化
如果說模塊化加速了平臺化的發展，那么集成化便拓寬了模塊化的邊界。
電驅動系統的集成化即將電機、電控和變速器采用共用殼體或部分連接結構的形式集成在一起，組合為一個新的電驅動單元。
由于分體結構的組合型電驅動單元其整機功率密度較低，所占空間較大，已經很難適應新的電動底盤架構下的空間布局，因此下一代電驅動系統勢必要進行集成化開發。
集成化開發帶來的好處是顯而易見的。
首先，設計緊湊，尺寸減小，底盤布置更加靈活，便于進行模塊化設計；
其次，深度集成的電機、電控及變速器系統可以最大程度地進行內部接口設計，使得零部件數量減少，整機質量減輕（減輕10%以上），功率密度提高；
第三， 外部接口減少，尤其是高壓接口減少，可以有效地降低系統的EMC風險；
第四，零部件數量的減少及深度集成的結構件質量的減小能極大地促進電驅動系統采購成本的降低；
最后，電驅動系統的深度集成，可以有效地簡化系統部件的生產工藝及裝配方式，促進系統制造成本的降低。
已經來到第五代的BMW eDrive電驅動系統就采用了集成化開發的理念，將電機、電機控制器及減速器進行深度集成，三個子系統共用殼體，子系統之間的接口集成在殼體內部。
整機結構緊湊，無外部冗余連接，只預留有必須的懸置、高壓連接、低壓通訊、冷卻等接口。
BMW eDrive 第五代電驅動系統
BMW eDrive 電驅動系統爆炸圖
六、廣汽AION S平臺
由于Aion S全新的3合1驅動模塊，將電機總成、控制器總成和減速機高度整合。
另外，純電平臺的布局也讓機械結構分布更加緊湊合理。
以往的電動車由于電池布局不合理，會讓車的地臺變得高。
例如特斯拉的Model 3就一個典型的例子，坐在后排一是坐墊長度不夠，其次地臺由于電池排布的原因會很高，同時為了“偷”頭部空間又把座椅臀點設計的很低，所以Model 3會有一種坐“小板凳”的感覺。
在平臺架構建立上Aion S有很好的先天優勢，它采用了廣汽新能源最新的采用了第二代純電專屬平臺GEP，區別于傳統“油改電”平臺。
整車架構以“電池+電驅”為中心布局，打破傳統燃油車的布局壁壘，整個“三電”系統的布局更加合理高效。
在Aion S采用的第二代純電專屬平臺GEP上有一個很大的亮點，它首創了3合1驅動模塊將電機總成、控制器總成和減速機集成為一個驅動模塊。
以往的電動車型這三個部分都是分離的，通過線纜連接，體積比較大，穩定性不佳且傳輸效率低。
而Aion S的3合1驅動模塊則避免了電機控制器與驅動電機之間的線纜連接，降低體積和重量，大幅提升了傳輸效率、扭矩密度和電驅動模塊的穩定性。
合理的布局換來的就是加倍的安全性能，Aion S的第二代純電專屬平臺以“電池+電驅”為中心布局，就是為了提升電池、電機及電驅的安全性。
通過最新一代BMS電池管理系統，Aion S可實現智能溫控，讓電池工作在高效的工作區間，并且可以高精度的采集及監控溫度、電流、電壓、高壓互鎖、絕緣阻值數據。
精確控制及主動干預電池工況，打造出全球最安全電池系統。
七、大眾
或許是急于擺脫尾氣門的影響，或許是篤定地要在新能源的賽道上完成卡位，大眾向新能源轉型的態度無疑是堅定與決絕的，這從其發布的雄心勃勃的開發計劃中便可見一斑：
大眾官方對外最新公布的計劃中表明大眾將在2020年至2024年間將在混合動力、電動出行以及數字化領域投資600億歐元（約4646億人民幣），其中純電動領域的投資就高達330億歐元（約2555億人民幣）。
計劃到2029年將推出75款純電動車，銷量將達2600萬輛；到2029年將有近2000萬輛的電動汽車在大眾電動車平臺MEB的基礎上生產，近600萬輛電動汽車則使用大眾的PPE平臺。
大眾在新能源及數字化領域投資概覽
大眾MEB平臺的ID.家族車型
在大眾的開發計劃中著重強調了兩款電動車平臺MEB和PPE，這兩款平臺承載了大眾在未來十年的雄心與榮耀。
MEB和PPE究竟是什么？
梳理這背后的策略或許能對我們大有脾益。
八、PPE平臺猜想
PPE平臺為大眾旗下高端電動車平臺，主要供奧迪、賓利等豪華品牌使用，是由保時捷和奧迪共同開發，首款車型將于2022年發布。
這一平臺從大眾MEB平臺和保時捷SPE平臺中吸取經驗，并利用兩個平臺的的技術模塊，將PPE平臺進行優化，以便開發出更高性能的豪華電動車。
基于MEB平臺模塊化開發的理念及已經上市的保時捷Taycon搭載的800V系統和兩檔變速箱技術，考慮到PPE平臺的定位及2022年電機、電控及變速箱可能會出現的形式，可以推測， PPE平臺大概率會采用800V系統，基于模塊化開發的理念，圍繞電池包進行底盤架構的開發，采用與MEB類似的可拓展模塊化電池組。
根據其應用車型的續航里程推測，其電量應涵蓋從75kWh~100kWh的兩到三款電池包。
在電驅動系統方面，出于提高效率和整車性能表現的考慮，電控部分必然會搭載SiC IGBT；電機可能存在三種不同功率版本；減速器部分會同時存在兩檔變速箱及減速器產品，以滿足不同車型的匹配需求。
保時捷 Taycon底盤俯視圖
至此，再加上電動超跑專屬的SPE平臺，大眾即以MEB、PPE、SPE三個平臺即涵蓋了新能源賽道上的所有的車型應用。
平臺搭建完成后的下一個問題就是推向市場，分攤開發費用。
當然，最重要的是利用技術壁壘建立起長期收割利潤的護城河，所以我們看到大眾開放了MEB及PPE平臺，或許這才是大眾實現雄心的底氣所在。
九、奔馳
奔馳目前的模塊化平臺主要有前輪驅動架構平臺（MFA）、后驅轎車架構平臺（MRA）、模塊化高端架構平臺（MHA）及模塊化跑車架構平臺（MSA）。
其中，MFA平臺是一款以前輪驅動為基準結構的高擴展性模塊化平臺，類似于大眾的MQB平臺，可以適用于各種不同的車身結構，還可以適用于四驅系統。
奔馳EQ比奔馳GLC略大，采用新開發的電動汽車結構平臺，平臺由熱成型高強度鋼和鋁材組合而成。
傳動系統采用雙電機，輸出功率超過400馬力，也就是說比362馬力的奔馳AMG GLC 43動力更強。
EQ擁有70kwh的電池和超過500公里的續航能力。
其不萊梅（Bremen）工廠將在2019年投產EQ電動汽車。
同時北京奔馳將在北京生產EQC，美國市場預計由塔斯卡盧薩工廠負責。
總的來說，梅賽德斯-奔馳打算在未來10年內開發超過10種全電動車型（2025）。
為了實現這個雄心勃勃的目標，奔馳將投入高達10億歐元作為研發經費。
其中，頂級車型的動力系統總功率將高達407馬力，峰值扭矩700Nm，起價大約為49000歐元。
梅賽德斯集團計劃到2025年，純電動車的產量將占到奔馳總產量的25%。
不同于B級Electric Drive這樣在現有的內燃機車型上推出電動車型，全新的EQ品牌不僅意味著這家百年車企將專注電動車領域，也讓其成為特斯拉強有力的競爭對手。
十、總結
實施模塊化平臺的具體方法各不相同。大眾首先實施了覆蓋旗下所有品牌的模塊平臺理念；豐田應用了全球平臺架構下的零部件標準化；沃爾沃則強調技術的共享等。
由此可見，模塊化平臺并沒有全球統一的解決方案，企業必須根據自身戰略和市場渠道制定適合自己的發展戰略。
通過分析各大車企平臺演變過程以及模塊化技術與經濟性、規模性的特點，得出一些模塊化平臺的特點及發展建議：
1）整車模塊化平臺的核心都是基于動力模塊，并在此基礎上，完成其他系統的標準化零部件模塊。
模塊化平臺的進化，基本要在如下方面入手：核心發展動力總成的模塊化；通用化的標準零部件是基礎；在車型平臺總布置上，重要子系統總成的布置是一致的；主要制造工藝流程是相似的；許多電子接口及界面是相同的，特別是在未來電氣化領域。
2）模塊平臺化戰略是建立在正向研發基礎之上的，需要確立穩定的品牌框架和長期的產品投放策略。
發展模塊化平臺架構必須有新技術的支撐和一定的經濟性條件。
總體上，未來模塊化平臺的發展方向都是削減平臺數量、發展核心平臺、增加核心平臺的產量，并且把重點放在平臺內模塊化的共享和全球柔性化生產。
3）從“平臺化戰略”到“模塊化戰略”需要跨越模塊共享論證階段和規模化階段這2個“關口”，估計主力平臺規模至少達到年產100萬輛級別才有可能實施成熟的模塊化戰略。
國內車企由于技術能力資源有限，其模塊化的范圍和程度將受影響，在某些關鍵系統方面十分依賴系統供應商。
在發展模塊化戰略初期，為了技術資源的優化配置，應該讓重要供應商盡早參與到模塊化戰略中；同時，應該集中精力研發至少2款明星車型產品，以該高銷量車型產品結構作為未來模塊化平臺的主體。
4）從大眾的MQB、寶馬的UKL、奔馳的MFA及沃爾沃的SPA等模塊化平臺上看，各大主流汽車廠商都在大力發展以緊湊級為主的核心模塊化平臺，增加該平臺的車型種類和產量，以提高首次購車或年輕消費者的使用體驗，吸引客戶對品牌的終身認可。
5）伴隨著市場盈利環境結構的變遷，基于模塊化戰略全球兼容的“超級平臺”，主流知名汽車廠商正在逐漸向著集成共享移動出行等服務的智能科技公司轉型；從汽車制造商轉型成為以人為本、可持續發展的移動出行服務提供商。
華夏EV網綜合編輯
