[汽車(chē)之家 新鮮技術(shù)解讀] 奔馳旗下全新純電動(dòng)概念車(chē)VISION EQXX于CES 2022上全球首次亮相,作為梅賽德斯-奔馳有史以來(lái)能效最優(yōu)的車(chē)型,,其百公里能耗小于10kWh,,單次充電續(xù)航里程可超1000公里,是一款極具顛覆性的車(chē)型,。那么EQXX除了能耗低,、跑得遠(yuǎn),還有什么亮點(diǎn)呢,?接下來(lái)咱們一起來(lái)看看,。
相信對(duì)于每一位想要購(gòu)買(mǎi)新能源汽車(chē)的消費(fèi)者來(lái)說(shuō),,續(xù)航里程肯定是繞不開(kāi)的第一話題,而市面上的電動(dòng)汽車(chē)已經(jīng)有很多了,,每家的技術(shù)也都大同小異,,那么奔馳如何能讓消費(fèi)者為其買(mǎi)單呢?
● 極具空氣動(dòng)力學(xué)的外形設(shè)計(jì)
一款車(chē)完善的外形設(shè)計(jì)往往需要一整年甚至更長(zhǎng)的時(shí)間,,而EQXX概念車(chē)僅僅用了不到半年,。
在開(kāi)啟后進(jìn)入的空氣會(huì)由前機(jī)艙蓋上的兩個(gè)排氣孔排出,,這樣的設(shè)計(jì)其實(shí)在性能車(chē)上更容易見(jiàn)到,,在EQXX概念車(chē)上卻是降低風(fēng)阻的措施。多說(shuō)一句,,如果車(chē)輛在靜止時(shí)需要冷卻,,則會(huì)啟動(dòng)備用冷卻風(fēng)扇。
為了保證車(chē)輛高速行駛時(shí)的穩(wěn)定性,,EQXX概念車(chē)在尾部配備了擾流板,,它可以在高速行駛時(shí)自動(dòng)彈出。而擾流板也有一定的弊端,,那就是通過(guò)增加氣流阻力換來(lái)下壓力,,會(huì)使行駛阻力變大。
擴(kuò)散器,、擾流板,、流線的外形以及空氣動(dòng)力學(xué)套件組成一個(gè)整體,才會(huì)讓整車(chē)的空氣動(dòng)力學(xué)產(chǎn)生積極的變化,,僅談?wù)撃骋粋(gè)部件是不能說(shuō)明問(wèn)題的,。話說(shuō)回來(lái),汽車(chē)真正產(chǎn)生下壓力的區(qū)域是車(chē)底,,擴(kuò)散器的作用只是幫助車(chē)輛產(chǎn)生下壓力,,而且擴(kuò)散器相比起擾流板不會(huì)產(chǎn)生額外的空氣阻力,不過(guò)它也有一定的局限性,,如果想要獲得穩(wěn)定的下壓力,,路面必須盡可能平整,否則車(chē)底難以形成穩(wěn)定的低壓區(qū),。這也是為什么超跑會(huì)配備擴(kuò)散器而家用車(chē)不會(huì)配備的原因,。
● 太陽(yáng)能電池板
為了進(jìn)一步追求能源消耗與續(xù)航里程的平衡,EQXX概念車(chē)并沒(méi)有配備天窗,,而是在車(chē)頂使用了117塊太陽(yáng)能電池板,。
看到這里您可能會(huì)有一個(gè)疑問(wèn)?為什么太陽(yáng)能產(chǎn)生的直流電不直接充進(jìn)動(dòng)力電池組呢,?這里幫您解釋一下,,電動(dòng)汽車(chē)的動(dòng)力電池組的輸出電流雖然同樣是高壓直流電,,但車(chē)輛鎖車(chē)門(mén)、燈光,、娛樂(lè)系統(tǒng)使用的電能還是低壓交流電,。電動(dòng)汽車(chē)在使用時(shí),電能除了用于驅(qū)動(dòng)車(chē)輪外,,還有一部分會(huì)通過(guò)DC/DC變換器降壓轉(zhuǎn)變?yōu)檐?chē)載蓄電池(電瓶)使用的交流電,,和咱們高中物理學(xué)過(guò)的變壓器類(lèi)似,降壓就會(huì)損失能效,,而初始電壓越高,,降壓后的能量損失就越大,而太陽(yáng)能產(chǎn)生的電能并不高,,轉(zhuǎn)換后的損失也較小,,奔馳為了追求能效的極致,可謂是費(fèi)盡了心思,。
● 低滾阻優(yōu)化的車(chē)輪
對(duì)于任何一款車(chē)輛來(lái)說(shuō),,輪胎都是車(chē)與路的全部接觸面,而為了降低車(chē)輪旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的亂流,,許多電動(dòng)車(chē)型都使用了全封閉的低滾阻輪圈,,EQXX概念車(chē)同樣使用了這樣的設(shè)計(jì)。
在輪胎方面,,EQXX概念車(chē)使用了普利司通的Turanza Eco輪胎,,這款輪胎是奔馳與普利司通合作的產(chǎn)物,結(jié)合輕量級(jí)和環(huán)保型的ENLITEN和Ologic技術(shù),,實(shí)現(xiàn)了超低滾動(dòng)阻力,。為了講究效率,輪胎的寬度僅有185毫米,。
● 仿生工藝的使用
什么是仿生工程結(jié)構(gòu)部件,?通俗的來(lái)講就是按需制作的部件,,只在有實(shí)際載荷需求的位置使用材料,其余位置則會(huì)留空,。
我們知道蝴蝶的翅膀本身質(zhì)地較軟,,但依然足夠支撐飛行,這也是生物不斷演化的結(jié)果,,翅膀中最重要的一點(diǎn)就是輕量化,,可以看到翅膀絕大部分位置都是軟的,中間僅有非常細(xì)的“枝杈”作為加固,,而B(niǎo)IONEQXX結(jié)構(gòu)件就參考了帝王蝶的翅膀,。
奔馳打造出可批量生產(chǎn)的BIONEQXX僅僅耗時(shí)四個(gè)月,,通過(guò)仿生優(yōu)化算法對(duì)車(chē)身所受應(yīng)力進(jìn)行了詳細(xì)的演算,并得出最優(yōu)解,,在應(yīng)力突出的地方有針對(duì)性進(jìn)行加強(qiáng),,而應(yīng)力均勻分布或不受力的位置則會(huì)減少物料的使用,由于這是一整塊物料,,從而減少了焊點(diǎn)的產(chǎn)生,,大幅度提升了部件的剛性,這同樣也就解釋了BIONEQXX為什么是一層一層的設(shè)計(jì),,值得一提的是,,奔馳為了能在實(shí)際鑄造中得到這樣的表面,還使用了3D打印沙模技術(shù),。
這個(gè)底盤(pán)鑄件其實(shí)就是特斯拉在電池日上展示的Model Y的底盤(pán),,圖中底盤(pán)單一鑄件重130公斤,,結(jié)構(gòu)也很復(fù)雜,,它是由6000噸級(jí)別的壓鑄機(jī)Giga Press一體壓鑄成型。
其實(shí)像凱迪拉克,、寶馬,、奧迪等車(chē)型都采用過(guò)鋁合金鑄件,但他們都沒(méi)用造出過(guò)像特斯拉這么大的鑄件,。在未來(lái),,其它車(chē)企也不太容易效仿特斯拉,因?yàn)閴鸿T機(jī)和壓鑄模具非常昂貴,,沒(méi)有規(guī)模效益很難分?jǐn)偝杀�,,畢竟目前只有特斯拉一年能賣(mài)出幾十萬(wàn)輛鋼鋁混合車(chē)身的汽車(chē)。
UBQ Materials公司主要經(jīng)營(yíng)環(huán)境友好型材料,,可以在一定程度的生產(chǎn)中取代傳統(tǒng)的塑料,、木材和混凝土。而這樣的環(huán)境友好型材料的原料來(lái)源于餐廚和園藝?yán)�,、混合塑料,、紙板,甚至嬰兒尿布等廢棄材料,。生產(chǎn)一公斤UBQ材料相當(dāng)于從垃圾填埋場(chǎng)清除了1.3公斤垃圾,,其中約0.3公斤是水。梅賽德斯與UBQ Materials公司的合作還榮獲了2021年汽車(chē)可持續(xù)發(fā)展獎(jiǎng),。
BIONEQXX部件與傳統(tǒng)方式生產(chǎn)的部件相比,,這種創(chuàng)新的工程方法可以減輕15%-20%的部件重量。
其實(shí),,EQXX概念車(chē)承載擋風(fēng)玻璃雨刷器和電機(jī)的支架也采用了仿生工藝設(shè)計(jì),,這項(xiàng)具備開(kāi)創(chuàng)性的技術(shù)可以在保證車(chē)身剛度的同時(shí)大幅度降低車(chē)身的重量,,并在極小的空間內(nèi)最大限度發(fā)揮其功能。目前,,仿生工藝已經(jīng)應(yīng)用于奔馳的量產(chǎn)車(chē)型,,如全新EQS的底盤(pán)就使用了這項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行了改良。
同時(shí),,在車(chē)門(mén)的下邊緣采用了新的聚酰胺泡沫進(jìn)行加強(qiáng),,進(jìn)一步優(yōu)化了側(cè)面碰撞時(shí)的能量吸收。
● 充滿科技感的內(nèi)飾設(shè)計(jì)
這塊屏幕雖然很大,,但我們依然可以在奔馳的量產(chǎn)車(chē)型中找到它的蛛絲馬跡,,比如在奔馳E級(jí)和老款S級(jí)上都是使用了儀表與中控屏一體式的設(shè)計(jì),造型也與EQXX概念車(chē)類(lèi)似,,只是稍短了一些而已,。至于為什么沒(méi)有使用當(dāng)下流行的OLED材質(zhì),奔馳官方的說(shuō)法是因?yàn)槟途眯院土炼榷疾蝗鏛ED,。OLED材質(zhì)最主要的弊端除了成本偏高外就是用久了容易發(fā)綠,,作為參考,數(shù)碼圈使用的OLED屏幕,,如Pad,、手機(jī)等電子產(chǎn)品都曾出現(xiàn)過(guò)大量發(fā)綠的情況,我個(gè)人猜測(cè)奔馳是不是也出于這方面的考量才沿用LED材質(zhì)呢,?
2025年后,,奔馳會(huì)逐步停止對(duì)汽油車(chē)型的研發(fā),以后會(huì)全面電氣化,,作為參考,,預(yù)計(jì)奔馳未來(lái)的純電動(dòng)車(chē)型將會(huì)延續(xù)貫穿式全面屏的設(shè)計(jì),而EQS上的三段式造型只是實(shí)現(xiàn)全面屏的第一步,,將中控臺(tái)布置一整塊屏幕才應(yīng)該是奔馳的初衷,。
● 像人腦一樣有智慧的車(chē)機(jī)
除了影音娛樂(lè)功能外,EQXX概念車(chē)的車(chē)機(jī)還具備神經(jīng)形態(tài)計(jì)算能力,,我們可以理解為車(chē)機(jī)可以擁有像人腦一樣思考的能力,。
在使用層面與奔馳現(xiàn)有的量產(chǎn)車(chē)型差不多,只需要語(yǔ)音對(duì)車(chē)機(jī)說(shuō)“你好奔馳”喚醒即可,,但與現(xiàn)有車(chē)型不同的是,,車(chē)機(jī)的喚醒速度和語(yǔ)音識(shí)別的精確度會(huì)提升5-10倍。
● 多源熱泵空調(diào)
純電動(dòng)汽車(chē)冬天制熱損耗的高電能一直是消費(fèi)者們關(guān)心的話題,,EQXX概念車(chē)采用熱泵空調(diào),,車(chē)上配備的多源熱泵不僅可以從周?chē)h(huán)境中汲取熱量,還可以從驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)對(duì)熱量進(jìn)行收集。
為了最大程度地吸收每一分熱量,,多源熱泵在為車(chē)艙環(huán)境除濕時(shí)還加入了“蒸發(fā)焓”技術(shù),,也就是當(dāng)空氣空的水蒸氣由氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)時(shí),會(huì)釋放熱量,,空調(diào)系統(tǒng)便會(huì)把這些熱量用于車(chē)艙內(nèi)的加熱,,以此來(lái)降低能耗。
● 電驅(qū)系統(tǒng)
提高能效的方法之一是減少損失,,梅賽德斯-AMG高性能動(dòng)力系統(tǒng)公司通過(guò)對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)的重新設(shè)計(jì),,包括系統(tǒng)設(shè)計(jì)、材料選擇,、潤(rùn)滑和熱量管理,,使電池能量的95%都可以傳遞至車(chē)輪,而當(dāng)下的純電動(dòng)車(chē)型僅為75%左右,。
CTP技術(shù)即為通過(guò)省略模組,,直接將電芯串、并聯(lián)到一起,,從而達(dá)到減少零部件的使用以及優(yōu)化空間利用率的效果,,同時(shí)還能減輕電池組的重量,實(shí)現(xiàn)輕量化,。舉個(gè)例子可以方便您更好地理解,,這個(gè)就好比是一張A4紙兩面都有不同的東西,但它們集成在一張紙上,。
使用類(lèi)CTP的電池組“粘”在了底板上還取消掉了繁雜的液冷散熱結(jié)構(gòu),電池組會(huì)直接使用均熱板在車(chē)底進(jìn)行導(dǎo)熱,,并且導(dǎo)熱速度快,,效果也更加均勻,取消掉的一系列結(jié)構(gòu)還能大大提升電池組的能量密度,。這相當(dāng)于將EQS的電池放入了更加緊湊的車(chē)型中,,而兩種電池的能量幾乎相同,但EQXX概念車(chē)的電池體積卻只有EQS的一半,,重量更是減輕了30%,。
由于EQXX還停留在概念車(chē)階段,在未來(lái)的量產(chǎn)車(chē)型會(huì)不會(huì)使用硅負(fù)極技術(shù)還有待考證,,畢竟硅負(fù)極的局限性還是很大的,。
綜上所述,重新設(shè)計(jì)的傳動(dòng)系統(tǒng)可以提升車(chē)輛的續(xù)航里程毋庸置疑,,但硅負(fù)極的量產(chǎn)使用,,我個(gè)人認(rèn)為還是任重而道遠(yuǎn)的。
此外,EQXX概念車(chē)的電池組還具備主動(dòng)均衡的功能,,這個(gè)功能不僅可以確保車(chē)輛在行駛時(shí)從電池均勻地吸取能量,,而且還能時(shí)刻保持內(nèi)部單體電芯的一致性,從而獲得更高的續(xù)航里程,。
● 全文總結(jié)
由于奔馳的品牌效應(yīng),,關(guān)心EQXX概念車(chē)的群眾們不在少數(shù),尤其是對(duì)續(xù)航里程頗為贊嘆,,奔馳也強(qiáng)調(diào),,在未來(lái)的量產(chǎn)車(chē)中,概念車(chē)上配備的很多技術(shù)都會(huì)陸續(xù)搭載,,如EQS就已經(jīng)開(kāi)始使用UBQ貼片技術(shù)對(duì)底盤(pán)進(jìn)行優(yōu)化,。雖然大家對(duì)內(nèi)在方面十分肯定,但卻對(duì)外觀褒貶不一,,甚至覺(jué)得“不夠奔馳”,。不過(guò)我個(gè)人認(rèn)為這應(yīng)該是對(duì)其直接競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手寶馬的回應(yīng),畢竟寶馬全新的設(shè)計(jì)語(yǔ)言馬上就要在換代車(chē)型中啟用了,。因此比起其他天馬星空的概念車(chē)來(lái)說(shuō),,奔馳EQXX概念車(chē)反而是最務(wù)實(shí)的,它的出現(xiàn)奠定了電動(dòng)時(shí)代下汽車(chē)應(yīng)該有的樣子,,您覺(jué)得呢,?(圖片來(lái)自官方 文/汽車(chē)之家 鄭晨)
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