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上汽大众- 光荷ID.4 X

越来越多车企加大投入纯电平台 它为什么这么重要?

  • 2020-12-11 09:26
  • 来源:电车资源
摘要:近年来在汽车领域,你经常能听到“平台”这个词。汽车的平台相当于车的“地基”,车企在拥有了模块化的平台之后,便可以在这个确定平台的基础上延伸开发出各种不同级别、不同样式的车辆。

【电车资源 技术频道】近年来在汽车领域,你经常能听到“平台”这个词。汽车的平台相当于车的“地基”,车企在拥有了模块化的平台之后,便可以在这个确定平台的基础上延伸开发出各种不同级别、不同样式的车辆。

对于车企来说,只要投入一次平台的开发,就能在后续生产时极大程度的减轻人力、物力、财力的投入,省下的成本可以用来研发智能软硬件或者增加配置等等。

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在新能源领域,人们赋予“平台”的意义就更多了,是否拥有纯电平台已经成为这家车企是否有诚意进行电动化的判断标准了。从结构上来看,虽然新能源车与燃油车的本质并没有“大相径庭”,即使是基于燃油车的平台的“油改电”车型也一样能开能用,那与非纯电平台相比,纯电平台究竟有哪些优点?这些优点对电动车的综合性能有直接影响吗?消费者在用车过程中又能否轻易感知到?

1、空间利用率更高

在传统燃油车上,动力总成和传动系统有多种不同的形式:发动机从三缸到十二缸、变速器从手动到10AT、驱动形式从前驱到全时四驱。不同的组合,会产生不同的性能表现,但同时也会对车内空间利用率有着不同的影响。

在车身尺寸相近的情况下,纵置发动机会比横置发动机占用更多乘客舱空间,而后轮驱动的车型又会比前轮驱动的占据更多底盘空间。

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虽然从理论上说,纯电动车专属平台与燃油车平台很类似,都是以模块化技术为基础,具备较高的技术通用性以及车型可拓展性。但纯电平台却无需考虑发动机、变速箱、传动轴、油箱等部件的位置布局,可以更专注于车身架构的优化,从而让用户各方面的体验都得到实质性的提升。

简单来说就是电池只需要在底盘中间布置一层就够了,也不再需要给发动机和变速器留那么大的安装空间,车头可以在保证安全性的前提下尽量缩短,四个车轮可以尽量贴近车身四角,把更多的空间留给乘员舱或者做成行李厢,在有限的车身尺寸下实现越级的轴距。而这些在“油改电”车型上是难以做到的。

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比如著名的油改电车型---奔驰EQC,虽然官方一直有意无意的回避这个事实,但明眼人一看就清楚,包围前电机,一直延伸到车身中部的“骨架”、底盘中央的凸起、后排坐垫底部的电池都是受限于平台,妥协后的产物。

2、车身结构更灵活性

纯电动车最核心的部件是电机、电池、电控,其中电机和电控的尺寸规格都是相对固定的,而电池的形状以及摆放位置也可以灵活变化。

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因此,纯电动平台可对三电系统的布局进行提前规划,只要确定好前后悬架的形式以及电机的位置之后,就可以非常轻松的改变车辆的长宽高尺寸、轴距、轮距有着比燃油车更丰富的变化(燃油车还需要考虑前后重量的比例,电动车重量都集中在中部电池,相对就没那么敏感)。

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大众ID.3

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大众ID.4

以大众基于MEB平台打造的两款最新车型ID.3和ID.4为例,它们底盘的差别仅仅在于电池包,未来还将推出的中型车ID.6的底盘也只需要直接加长电池包就能满足要求,甚至连ID.Buggy这样的沙滩越野车都可以在此基础上打造出来。

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大众ID.Buggy

3、效率更高的模块化、小型化电驱系统

就在上周,韩国现代集团发布了全新的E-GMP纯电平台,研发总裁Albert Biermann称之为“全球最高水准的电动汽车专用平台”,牛逼到违反广告法。我们以现代的新平台为例:

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全新的PE系统(Power electric system)将用于驱动车辆的电动机、适速调整电机转速的减速器以及通过转换电力来控制电机扭矩的逆变器集成在了一起。由此打造出了更加紧凑的结构,减轻了重量,也减少了零部件之间的损耗。

另外,全新研发的高速化电机采用了发卡绕组(Hair-Pin)技术和全新的油冷方式,降低阻力、散热更快,从而提高效率;控制电机的逆变器则采用了碳化硅作电力半导体,相比现役的硅材,系统效率可提升2%~3%,续航可延长5%;同时还在电动车上引入了减速器隔离开关,如果是双电机四驱版,就可以根据行驶情况将电机和驱动轴进行分离或连接,让车辆在2WD和4WD之间自由转换,降低不必要的动力损耗。

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结果就是其最高转速较以往提升了30%~70%,减速比增大33%,改善了驱动性能和扭矩密度。尽管没有给出具体的电机参数,但现代声称,这个平台能够打造出百公里加速不到3.5秒、最高时速260km/h的高性能车型。

虽然类似这种 “多合一”的电驱系统并非纯电平台的专利,但它毕竟需要在设计前就充分考虑平台的结构、布置位置等,同样也是平台模块化的重要部分。

4、有足够空间布置其它装置

还是拿现代E-GMP纯电平台举例,拥有较高的空间利用率,就可以考虑布置更多未来会用到的硬件,比如可以支持800V高压快充的架构。

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目前市面上绝大部分电动车是400V电压架构,匹配常见快充桩大多为50~150kW功率,现在看起来好像已经够用,但趋势一定是要更快更强的。眼下最高水平的350kW快充就需要匹配800V的架构,而已量产的车型只有保时捷Taycan。

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于是现代在 E-GMP平台上采用了设计独特的双路径充电系统,其中240V的电力直接流向电池,而400V和800V电力在到达电池之前会先经过逆变器。电气模块中还具有与电池组分开的独特冷却系统,从而改善了安全性和热量管理。在350kW的超高速充电桩充电,能在18分钟内充到80%,据称即便充电5分钟也可行驶约100km。

● 各大车企纷纷投入研发纯电平台

既然电动化已经是不可逆的大趋势,越早拥有属于自己的纯电平台自然更容易取得领先的优势。于是我们看到,国内外车企纷纷斥巨资投入开发,已经完成/发布的有比亚迪的e平台、欧拉ME平台、广汽埃安GEP 2.0平台、大众集团的MEB、通用的BEV3、丰田e-TNGA等等。就连此前宣布过“不会针对电动车开发专有平台”的宝马也难逃“真香预警”,在前不久决定改变此前颇为保守的电气化战略。

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BMW iX

毕竟,宝马的竞争对手都已经将纯电动平台布局好了。奔驰基于EVA纯电动平台打造出的奔驰EQS将于2021年上市,奔驰EQE、奔驰EQS SUV和奔驰EQE SUV也正在紧锣密鼓的筹划之中,甚至还计划在2025年推出第二款纯电动平台MMA。

奥迪基于纯电动平台MEB所打造的奥迪Q4 e-tron系列车型,以及基于纯电动平台J1所打造的奥迪e-tron GT都处在发布前夕;而基于纯电动平台PPE所打造纯电动产品也即将揭晓。

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不过,独立研发一款纯电平台所需的投入并不是所有车企都能够承受的,单靠一个平台解决所有问题也只是最理想的情况,所以和其它车企共用平台也成为了一个不错的选择。

比如福特有自己Global Electric纯电平台打造的Mustang Mach-E,但还是选择了与大众合作,使用MEB平台开发尺寸更小的新车。

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再比如雷诺-日产-三菱联盟的CMF-EV,直接就是一个平台三个品牌车型共用。这种跨品牌的同平台未来可能会越来越多,品牌之间的技术界限也会越来越小,但这或许也正好给“软件定义汽车”的逻辑提供了更好的基础。

● 总结

在燃油车领域,平台化的概念其实已得到比较广泛的普及,只不过不同车企对技术整合程度有所不同,整合程度的高与低,更多体现在品质一致性和技术通用性方面。即使没有明确的平台化概念,也不会对产品的实际性能表现有什么决定性的影响。

但在新能源车领域,情况就不同了。一款车是否基于纯电平台打造,其综合产品力差异还是比较明显的。光是在车架部分,纯电平台就能带来更高的空间利用率、更好合理的机械布局,以及更高的整体安全性,而与之配套的三电系统,当然也会有着更高的技术含量。

在研发纯电动平台的背后,除了车企动辄数十上百亿的成本投入之外,更少不了车企对纯电动路线的认可和决心。在新能源技术发展前景尚未完全明朗的情况下,斥巨资打造纯电动专属平台也许是一种赌博,但至少在目前看来,赢面还是很大的。

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