近年來在汽車領域,你經常能聽到“平臺”這個詞。汽車的平臺相當于車的“地基”,車企在擁有了模塊化的平臺之后,便可以在這個確定平臺的基礎上延伸開發出各種不同級別、不同樣式的車輛。
對于車企來說,只要投入一次平臺的開發,就能在后續生產時極大程度的減輕人力、物力、財力的投入,省下的成本可以用來研發智能軟硬件或者增加配置等等。
在新能源領域,人們賦予“平臺”的意義就更多了,是否擁有純電平臺已經成為這家車企是否有誠意進行電動化的判斷標準了。從結構上來看,雖然新能源車與燃油車的本質并沒有“大相徑庭”,即使是基于燃油車的平臺的“油改電”車型也一樣能開能用,那與非純電平臺相比,純電平臺究竟有哪些優點?這些優點對電動車的綜合性能有直接影響嗎?消費者在用車過程中又能否輕易感知到?
1、空間利用率更高
在傳統燃油車上,動力總成和傳動系統有多種不同的形式:發動機從三缸到十二缸、變速器從手動到10AT、驅動形式從前驅到全時四驅。不同的組合,會產生不同的性能表現,但同時也會對車內空間利用率有著不同的影響。
在車身尺寸相近的情況下,縱置發動機會比橫置發動機占用更多乘客艙空間,而后輪驅動的車型又會比前輪驅動的占據更多底盤空間。
雖然從理論上說,純電動車專屬平臺與燃油車平臺很類似,都是以模塊化技術為基礎,具備較高的技術通用性以及車型可拓展性。但純電平臺卻無需考慮發動機、變速箱、傳動軸、油箱等部件的位置布局,可以更專注于車身架構的優化,從而讓用戶各方面的體驗都得到實質性的提升。
簡單來說就是電池只需要在底盤中間布置一層就夠了,也不再需要給發動機和變速器留那么大的安裝空間,車頭可以在保證安全性的前提下盡量縮短,四個車輪可以盡量貼近車身四角,把更多的空間留給乘員艙或者做成行李廂,在有限的車身尺寸下實現越級的軸距。而這些在“油改電”車型上是難以做到的。
比如著名的油改電車型---奔馳EQC,雖然官方一直有意無意的回避這個事實,但明眼人一看就清楚,包圍前電機,一直延伸到車身中部的“骨架”、底盤中央的凸起、后排坐墊底部的電池都是受限于平臺,妥協后的產物。
2、車身結構更靈活性
純電動車最核心的部件是電機、電池、電控,其中電機和電控的尺寸規格都是相對固定的,而電池的形狀以及擺放位置也可以靈活變化。
因此,純電動平臺可對三電系統的布局進行提前規劃,只要確定好前后懸架的形式以及電機的位置之后,就可以非常輕松的改變車輛的長寬高尺寸、軸距、輪距有著比燃油車更豐富的變化(燃油車還需要考慮前后重量的比例,電動車重量都集中在中部電池,相對就沒那么敏感)。
大眾ID.3
大眾ID.4
以大眾基于MEB平臺打造的兩款最新車型ID.3和ID.4為例,它們底盤的差別僅僅在于電池包,未來還將推出的中型車ID.6的底盤也只需要直接加長電池包就能滿足要求,甚至連ID.Buggy這樣的沙灘越野車都可以在此基礎上打造出來。
大眾ID.Buggy
3、效率更高的模塊化、小型化電驅系統
就在上周,韓國現代集團發布了全新的E-GMP純電平臺,研發總裁Albert Biermann稱之為“全球最高水準的電動汽車專用平臺”,牛逼到違反廣告法。我們以現代的新平臺為例:
全新的PE系統(Power electric system)將用于驅動車輛的電動機、適速調整電機轉速的減速器以及通過轉換電力來控制電機扭矩的逆變器集成在了一起。由此打造出了更加緊湊的結構,減輕了重量,也減少了零部件之間的損耗。
另外,全新研發的高速化電機采用了發卡繞組(Hair-Pin)技術和全新的油冷方式,降低阻力、散熱更快,從而提高效率;控制電機的逆變器則采用了碳化硅作電力半導體,相比現役的硅材,系統效率可提升2%~3%,續航可延長5%;同時還在電動車上引入了減速器隔離開關,如果是雙電機四驅版,就可以根據行駛情況將電機和驅動軸進行分離或連接,讓車輛在2WD和4WD之間自由轉換,降低不必要的動力損耗。
結果就是其最高轉速較以往提升了30%~70%,減速比增大33%,改善了驅動性能和扭矩密度。盡管沒有給出具體的電機參數,但現代聲稱,這個平臺能夠打造出百公里加速不到3.5秒、最高時速260km/h的高性能車型。
雖然類似這種 “多合一”的電驅系統并非純電平臺的專利,但它畢竟需要在設計前就充分考慮平臺的結構、布置位置等,同樣也是平臺模塊化的重要部分。
4、有足夠空間布置其它裝置
還是拿現代E-GMP純電平臺舉例,擁有較高的空間利用率,就可以考慮布置更多未來會用到的硬件,比如可以支持800V高壓快充的架構。
目前市面上絕大部分電動車是400V電壓架構,匹配常見快充樁大多為50~150kW功率,現在看起來好像已經夠用,但趨勢一定是要更快更強的。眼下最高水平的350kW快充就需要匹配800V的架構,而已量產的車型只有保時捷Taycan。
于是現代在 E-GMP平臺上采用了設計獨特的雙路徑充電系統,其中240V的電力直接流向電池,而400V和800V電力在到達電池之前會先經過逆變器。電氣模塊中還具有與電池組分開的獨特冷卻系統,從而改善了安全性和熱量管理。在350kW的超高速充電樁充電,能在18分鐘內充到80%,據稱即便充電5分鐘也可行駛約100km。
● 各大車企紛紛投入研發純電平臺
既然電動化已經是不可逆的大趨勢,越早擁有屬于自己的純電平臺自然更容易取得領先的優勢。于是我們看到,國內外車企紛紛斥巨資投入開發,已經完成/發布的有比亞迪的e平臺、歐拉ME平臺、廣汽埃安GEP 2.0平臺、大眾集團的MEB、通用的BEV3、豐田e-TNGA等等。就連此前宣布過“不會針對電動車開發專有平臺”的寶馬也難逃“真香預警”,在前不久決定改變此前頗為保守的電氣化戰略。
BMW iX
畢竟,寶馬的競爭對手都已經將純電動平臺布局好了。奔馳基于EVA純電動平臺打造出的奔馳EQS將于2021年上市,奔馳EQE、奔馳EQS SUV和奔馳EQE SUV也正在緊鑼密鼓的籌劃之中,甚至還計劃在2025年推出第二款純電動平臺MMA。
奧迪基于純電動平臺MEB所打造的奧迪Q4 e-tron系列車型,以及基于純電動平臺J1所打造的奧迪e-tron GT都處在發布前夕;而基于純電動平臺PPE所打造純電動產品也即將揭曉。
不過,獨立研發一款純電平臺所需的投入并不是所有車企都能夠承受的,單靠一個平臺解決所有問題也只是最理想的情況,所以和其它車企共用平臺也成為了一個不錯的選擇。
比如福特有自己Global Electric純電平臺打造的Mustang Mach-E,但還是選擇了與大眾合作,使用MEB平臺開發尺寸更小的新車。
再比如雷諾-日產-三菱聯盟的CMF-EV,直接就是一個平臺三個品牌車型共用。這種跨品牌的同平臺未來可能會越來越多,品牌之間的技術界限也會越來越小,但這或許也正好給“軟件定義汽車”的邏輯提供了更好的基礎。
● 總結
在燃油車領域,平臺化的概念其實已得到比較廣泛的普及,只不過不同車企對技術整合程度有所不同,整合程度的高與低,更多體現在品質一致性和技術通用性方面。即使沒有明確的平臺化概念,也不會對產品的實際性能表現有什么決定性的影響。
但在新能源車領域,情況就不同了。一款車是否基于純電平臺打造,其綜合產品力差異還是比較明顯的。光是在車架部分,純電平臺就能帶來更高的空間利用率、更好合理的機械布局,以及更高的整體安全性,而與之配套的三電系統,當然也會有著更高的技術含量。
在研發純電動平臺的背后,除了車企動輒數十上百億的成本投入之外,更少不了車企對純電動路線的認可和決心。在新能源技術發展前景尚未完全明朗的情況下,斥巨資打造純電動專屬平臺也許是一種賭博,但至少在目前看來,贏面還是很大的。
來源:電車資源