[汽車之家 新鮮技術(shù)解讀] 奔馳旗下全新純電動概念車VISION EQXX于CES 2022上全球首次亮相,作為梅賽德斯-奔馳有史以來能效最優(yōu)的車型,,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型,。那么EQXX除了能耗低,、跑得遠(yuǎn),,還有什么亮點呢?接下來咱們一起來看看,。
相信對于每一位想要購買新能源汽車的消費者來說,,續(xù)航里程肯定是繞不開的第一話題,而市面上的電動汽車已經(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者為其買單呢?
● 極具空氣動力學(xué)的外形設(shè)計
一款車完善的外形設(shè)計往往需要一整年甚至更長的時間,,而EQXX概念車僅僅用了不到半年,。
在開啟后進(jìn)入的空氣會由前機(jī)艙蓋上的兩個排氣孔排出,這樣的設(shè)計其實在性能車上更容易見到,,在EQXX概念車上卻是降低風(fēng)阻的措施,。多說一句,如果車輛在靜止時需要冷卻,,則會啟動備用冷卻風(fēng)扇,。
為了保證車輛高速行駛時的穩(wěn)定性,EQXX概念車在尾部配備了擾流板,,它可以在高速行駛時自動彈出,。而擾流板也有一定的弊端,那就是通過增加氣流阻力換來下壓力,,會使行駛阻力變大,。
擴(kuò)散器、擾流板,、流線的外形以及空氣動力學(xué)套件組成一個整體,才會讓整車的空氣動力學(xué)產(chǎn)生積極的變化,,僅談?wù)撃骋粋部件是不能說明問題的,。話說回來,汽車真正產(chǎn)生下壓力的區(qū)域是車底,,擴(kuò)散器的作用只是幫助車輛產(chǎn)生下壓力,,而且擴(kuò)散器相比起擾流板不會產(chǎn)生額外的空氣阻力,不過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,否則車底難以形成穩(wěn)定的低壓區(qū),。這也是為什么超跑會配備擴(kuò)散器而家用車不會配備的原因,。
● 太陽能電池板
為了進(jìn)一步追求能源消耗與續(xù)航里程的平衡,EQXX概念車并沒有配備天窗,,而是在車頂使用了117塊太陽能電池板,。
看到這里您可能會有一個疑問,?為什么太陽能產(chǎn)生的直流電不直接充進(jìn)動力電池組呢?這里幫您解釋一下,,電動汽車的動力電池組的輸出電流雖然同樣是高壓直流電,,但車輛鎖車門、燈光,、娛樂系統(tǒng)使用的電能還是低壓交流電,。電動汽車在使用時,電能除了用于驅(qū)動車輪外,,還有一部分會通過DC/DC變換器降壓轉(zhuǎn)變?yōu)檐囕d蓄電池(電瓶)使用的交流電,,和咱們高中物理學(xué)過的變壓器類似,降壓就會損失能效,,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,可謂是費盡了心思,。
● 低滾阻優(yōu)化的車輪
對于任何一款車輛來說,,輪胎都是車與路的全部接觸面,而為了降低車輪旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的亂流,,許多電動車型都使用了全封閉的低滾阻輪圈,,EQXX概念車同樣使用了這樣的設(shè)計。
在輪胎方面,,EQXX概念車使用了普利司通的Turanza Eco輪胎,,這款輪胎是奔馳與普利司通合作的產(chǎn)物,結(jié)合輕量級和環(huán)保型的ENLITEN和Ologic技術(shù),,實現(xiàn)了超低滾動阻力,。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,?通俗的來講就是按需制作的部件,,只在有實際載荷需求的位置使用材料,其余位置則會留空,。
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BIONEQXX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僅僅耗時四個月,,通過仿生優(yōu)化算法對車身所受應(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性進(jìn)行加強(qiáng),,而應(yīng)力均勻分布或不受力的位置則會減少物料的使用,由于這是一整塊物料,,從而減少了焊點的產(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,,值得一提的是,,奔馳為了能在實際鑄造中得到這樣的表面,還使用了3D打印沙模技術(shù),。
這個底盤鑄件其實就是特斯拉在電池日上展示的Model Y的底盤,,圖中底盤單一鑄件重130公斤,結(jié)構(gòu)也很復(fù)雜,,它是由6000噸級別的壓鑄機(jī)Giga Press一體壓鑄成型,。
其實像凱迪拉克、寶馬,、奧迪等車型都采用過鋁合金鑄件,,但他們都沒用造出過像特斯拉這么大的鑄件。在未來,,其它車企也不太容易效仿特斯拉,,因為壓鑄機(jī)和壓鑄模具非常昂貴,沒有規(guī)模效益很難分?jǐn)偝杀�,,畢竟目前只有特斯拉一年能賣出幾十萬輛鋼鋁混合車身的汽車,。
UBQ Materials公司主要經(jīng)營環(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年汽車可持續(xù)發(fā)展獎,。
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,EQXX概念車承載擋風(fēng)玻璃雨刷器和電機(jī)的支架也采用了仿生工藝設(shè)計,,這項具備開創(chuàng)性的技術(shù)可以在保證車身剛度的同時大幅度降低車身的重量,,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)車型,,如全新EQS的底盤就使用了這項技術(shù)進(jìn)行了改良。
同時,,在車門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)面碰撞時的能量吸收。
● 充滿科技感的內(nèi)飾設(shè)計
這塊屏幕雖然很大,,但我們依然可以在奔馳的量產(chǎn)車型中找到它的蛛絲馬跡,,比如在奔馳E級和老款S級上都是使用了儀表與中控屏一體式的設(shè)計,造型也與EQXX概念車類似,,只是稍短了一些而已,。至于為什么沒有使用當(dāng)下流行的OLED材質(zhì),奔馳官方的說法是因為耐久性和亮度都不如LED,。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)過大量發(fā)綠的情況,我個人猜測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,,奔馳會逐步停止對汽油車型的研發(fā),以后會全面電氣化,,作為參考,,預(yù)計奔馳未來的純電動車型將會延續(xù)貫穿式全面屏的設(shè)計,而EQS上的三段式造型只是實現(xiàn)全面屏的第一步,,將中控臺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機(jī)
除了影音娛樂功能外,EQXX概念車的車機(jī)還具備神經(jīng)形態(tài)計算能力,,我們可以理解為車機(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)車型差不多,只需要語音對車機(jī)說“你好奔馳”喚醒即可,,但與現(xiàn)有車型不同的是,,車機(jī)的喚醒速度和語音識別的精確度會提升5-10倍。
● 多源熱泵空調(diào)
純電動汽車冬天制熱損耗的高電能一直是消費者們關(guān)心的話題,EQXX概念車采用熱泵空調(diào),,車上配備的多源熱泵不僅可以從周圍環(huán)境中汲取熱量,,還可以從驅(qū)動系統(tǒng)對熱量進(jìn)行收集。
為了最大程度地吸收每一分熱量,,多源熱泵在為車艙環(huán)境除濕時還加入了“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,會釋放熱量,,空調(diào)系統(tǒng)便會把這些熱量用于車艙內(nèi)的加熱,,以此來降低能耗。
● 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高性能動力系統(tǒng)公司通過對傳動系統(tǒng)的重新設(shè)計,,包括系統(tǒng)設(shè)計、材料選擇,、潤滑和熱量管理,,使電池能量的95%都可以傳遞至車輪,而當(dāng)下的純電動車型僅為75%左右,。
CTP技術(shù)即為通過省略模組,,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,,同時還能減輕電池組的重量,實現(xiàn)輕量化,。舉個例子可以方便您更好地理解,,這個就好比是一張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),,電池組會直接使用均熱板在車底進(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型中,,而兩種電池的能量幾乎相同,,但EQXX概念車的電池體積卻只有EQS的一半,重量更是減輕了30%,。
由于EQXX還停留在概念車階段,,在未來的量產(chǎn)車型會不會使用硅負(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)計的傳動系統(tǒng)可以提升車輛的續(xù)航里程毋庸置疑,但硅負(fù)極的量產(chǎn)使用,,我個人認(rèn)為還是任重而道遠(yuǎn)的,。
此外,EQXX概念車的電池組還具備主動均衡的功能,,這個功能不僅可以確保車輛在行駛時從電池均勻地吸取能量,,而且還能時刻保持內(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概念車的群眾們不在少數(shù),尤其是對續(xù)航里程頗為贊嘆,,奔馳也強(qiáng)調(diào),,在未來的量產(chǎn)車中,概念車上配備的很多技術(shù)都會陸續(xù)搭載,,如EQS就已經(jīng)開始使用UBQ貼片技術(shù)對底盤進(jìn)行優(yōu)化,。雖然大家對內(nèi)在方面十分肯定,但卻對外觀褒貶不一,,甚至覺得“不夠奔馳”,。不過我個人認(rèn)為這應(yīng)該是對其直接競爭對手寶馬的回應(yīng),畢竟寶馬全新的設(shè)計語言馬上就要在換代車型中啟用了,。因此比起其他天馬星空的概念車來說,,奔馳EQXX概念車反而是最務(wù)實的,它的出現(xiàn)奠定了電動時代下汽車應(yīng)該有的樣子,,您覺得呢,?(圖片來自官方 文/汽車之家 鄭晨)
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