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1、什么樣的車企可能會顛覆特斯拉? 隨著石油的進(jìn)一步被消耗,現(xiàn)在新能源汽車的發(fā)展如火如荼,即便短時間內(nèi)新能源汽車無法取代傳統(tǒng)能源汽車,但是從長遠(yuǎn)來看,新能源才是唯一的出路,所以大量的傳統(tǒng)汽車公司都在往新能源方向上轉(zhuǎn)。 但究竟什么是挑戰(zhàn)?Elon Musk曾經(jīng)說過,其他的電動車企業(yè)都是我們的朋友,我們要共同擊敗消耗燃油、污染環(huán)境的傳統(tǒng)車。 「顛覆」的意思是:一個新的概念改變了一個行業(yè)的競爭基礎(chǔ)。 經(jīng)過特斯拉和中國新能源車企的不斷努力和培育,電動汽車車企的誕生和成長可謂雨后春筍,然而這些企業(yè)真的有產(chǎn)品可以挑戰(zhàn)Tesla嗎? 之前也有寶馬i3,大眾e-golf之類的產(chǎn)品,但這些只是傳統(tǒng)企業(yè)嘗試性的播種,并沒有細(xì)心培育,自然不是特斯拉的對手。 針對電動車特點(diǎn)重新開發(fā)一套適應(yīng)電動車架構(gòu)的產(chǎn)品,才有可能對特斯拉產(chǎn)生挑戰(zhàn)。 至少目前看來,只有蔚來ES8和前途未卜的FF91(據(jù)說最近FF自救成功并推出V9),具備挑戰(zhàn)特斯拉的可能。 2、顛覆首先應(yīng)該從架構(gòu)設(shè)計開始 毋庸諱言,目前大量的油改電產(chǎn)品投放至市場,所衍生出的安全性低、效率低、用戶體驗差等問題讓消費(fèi)者看待電動車形同怪胎,事實(shí)上,可怕的不是電動車,而是一些利好政策催生出來的奇葩產(chǎn)物。 毫無疑問,未來純電動專用架構(gòu)的汽車的產(chǎn)品力會占有更大優(yōu)勢。 因為架構(gòu)帶來的差距是具有代差屬性的不同維度的差距,這種差距是很難彌補(bǔ)的,因為只有車輛的架構(gòu)正確,才能以此為指導(dǎo)做好電池、電機(jī)和電控的集成設(shè)計。 車輛架構(gòu)是某款車型上所應(yīng)用的技術(shù)組合方式,這些方式可以基于平臺設(shè)計,也可以不基于平臺設(shè)計。架構(gòu)設(shè)計不同于平臺設(shè)計,平臺指的是零件物理上的相同或相似,架構(gòu)指的是設(shè)計理念和思路上的相同或相似。 架構(gòu)設(shè)計是汽車頂層設(shè)計的一部分,在架構(gòu)設(shè)計層面我們需要權(quán)衡技術(shù)、市場與消費(fèi)者期望和物料、研發(fā)成本,而引入的技術(shù)也可以反哺平臺或服務(wù)于后續(xù)車型。 ▲架構(gòu)設(shè)計要合理組合汽車所有關(guān)鍵部件和人體工程學(xué)考慮 實(shí)際上那些最開始就選擇走簡單路線、延續(xù)燃油汽車架構(gòu)打造產(chǎn)品的汽車制造企業(yè)都會被淘汰出局。這里說的既包括大多數(shù)新興車企,也包括XX和XX等老牌企業(yè)。 架構(gòu)變化首先會影響整體比例,國內(nèi)絕大部分外形酷似傳統(tǒng)燃油車的純電動車實(shí)際上是頂層設(shè)計缺失或者失敗的體現(xiàn),很遺憾國內(nèi)絕大多數(shù)新能源車型都屬此列。 具體來說,比如架構(gòu)影響電池設(shè)計,最關(guān)鍵的指標(biāo)是電池厚度,會影響選擇什么樣的電芯、電池模組的長度進(jìn)而影響電池管理系統(tǒng)的架構(gòu)、影響電池冷卻系統(tǒng)使用側(cè)冷還是底冷等。 再比如電機(jī)和減速器與整車的匹配,使用同軸減速器還是傳統(tǒng)的平行軸布置方式?這會決定電機(jī)采用空心軸還是實(shí)心軸,進(jìn)而影響轉(zhuǎn)子、定子的設(shè)計,無論哪項,也都是這個零部件開發(fā)的基礎(chǔ)邊界,一旦開始之后就無法回頭。 從最近國內(nèi)純電動車開發(fā)的情況來看,現(xiàn)狀依舊令人失望,絕大多數(shù)車企還在用傳統(tǒng)燃油車的架構(gòu)進(jìn)行電動汽車的開發(fā)。 國家電動車扶植政策實(shí)施了好多年,國內(nèi)依然沒有出現(xiàn)真正意義上的純電動架構(gòu)的車型,只有蔚來ES8的架構(gòu)尚可一看。 而國外在沒有政策支持的情況下,出現(xiàn)了特斯拉、大眾MEB、捷豹I-pace、法拉第未來FF91等設(shè)計合理的純電動架構(gòu),國內(nèi)新能源車企是否該進(jìn)行反思? 所以這些從傳統(tǒng)燃油車改造而來的電動汽車會有能力挑戰(zhàn)特斯拉嗎?抱歉,市場競爭一旦開始,他們都會被無情地淘汰出局。 捷豹I-PACE采用了容量81kWh的LG電池,整個電池組由36個模塊共計432個鋰離子聚合物電池組成,其內(nèi)部使用了軟包電池技術(shù),在溫度控制方面選擇了液冷方案。 知識點(diǎn)-純電動車架構(gòu)相比燃油車的異同和特點(diǎn):
3、捷豹會不會是特斯拉強(qiáng)有力的競爭對手? 在電動汽車領(lǐng)域辛勤耕耘十?dāng)?shù)年的特斯拉,如今可能遇到了真正的對手,那就是捷豹I-Pace。 首先,捷豹與特斯拉在品牌定位和產(chǎn)品定價上是高度重合的,捷豹I-Pace的上市勢必與特斯拉在'大型豪華純電動汽車'市場上的定位發(fā)生正面沖突。 其次,大概是去年4月份左右,捷豹I-Pace的底盤和下車體的圖片就在業(yè)內(nèi)總布置的圈子里傳播了,不得不承認(rèn),因為終于有一款全新的純電動車型架構(gòu)能夠挑戰(zhàn)特斯拉了。 在首次亮相時,I-PACE也參加了對抗Model X的直線加速比賽,無論是在75D還是100D級別。測試包括從0到60英里/小時的運(yùn)行,然后緊急制動,從視頻中可以明顯看出I-Pace擊敗了兩個特斯拉配置的車型。 就動力和續(xù)航能力來對比,I-PACE作為Model X的直接競爭對手算得上很“稱職”:4.5秒的加速成績已經(jīng)超越Model X,因為目前官方公布的只有81kwh的電池組。 雖然蔚來也是架構(gòu)全新開發(fā)的,但其借鑒特斯拉的平臺過多(比如感應(yīng)異步電機(jī)),是否可以算作是一款全新的平臺尚有疑問。 而寶馬i3和i8平臺試則驗性質(zhì)居多,很難真正進(jìn)入競爭市場,所以捷豹I-Pace一出來難免讓人眼前一亮。 4、捷豹I-pace的主要參數(shù) 捷豹I-PACE EV400 HSE
5、捷豹I-pace的一些主要技術(shù)特征 捷豹I-pace是一款專為純電動汽車設(shè)計、并且認(rèn)真設(shè)計的平臺,和那些東拼西湊瞎搞出來的純電動車比強(qiáng)太多了。 從架構(gòu)角度看,I-Pace作為特斯拉的對手至少已經(jīng)及格了。 5.1 車身拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 電動車由于動力電池的影響,汽油機(jī)上從機(jī)艙前縱梁延伸到底盤下部的縱梁必然會被打斷,只能依靠門檻梁傳遞碰撞沖擊。但是由于和縱梁錯開,縱梁穩(wěn)定性會受到很大影響。 而從圖上能看到I-pace上,電池包前部向中間收縮了不少。這顯然是為了平順車身力學(xué)拓?fù)涠M(jìn)行的設(shè)計,這里也充分體現(xiàn)了I-pace與特斯拉不同之處。 特斯拉是通過高度方向上,拉高機(jī)艙縱梁、減少高度差實(shí)現(xiàn)的力學(xué)拓?fù)鋬?yōu)化,而I-pace則通過在寬度方向上,減少傳力路徑曲率實(shí)現(xiàn)的力學(xué)性能優(yōu)化。 I-PACE擁有捷豹最堅固的智能全鋁車身架構(gòu)。捷豹I-PACE采用雙叉臂式前懸掛,后部則使用集成式多連桿懸掛系統(tǒng),且可選配帶自適應(yīng)動態(tài)系統(tǒng)的空氣懸掛。 5.2 同軸電機(jī)使用 捷豹自主研發(fā)的同軸永磁雙電機(jī)分別位于I-PACE的前后軸上,驅(qū)動軸從兩臺電動機(jī)中間穿過。該布局不僅令I(lǐng)-PACE外觀更顯精致緊湊,同時還保證車輛從容應(yīng)對各種路況和天氣。 I-Pace的布局方案輪胎尺寸夠大,而且車身拓?fù)洳恍枰裉厮估菢有枰蚝笱由炷敲炊?,因此使用同軸輸出電機(jī)可能會更節(jié)省空間。 電機(jī)和減速器的選擇顯然是捷豹的工程師們應(yīng)該是深思熟慮權(quán)衡后的結(jié)果。而二級減速器和行星輪減速器的好處顯而易見。 同軸永磁電機(jī)具有高扭矩密度和高能效的特點(diǎn),賦予車輛跑車般的性能表現(xiàn):從靜止加速至100公里/小時為4.8秒。 5.3 大尺寸輪胎 因為電動車電機(jī)高轉(zhuǎn)速的特點(diǎn),主減速比要比燃油車大很多,但是又沒有太大必要做變速器,因此一般也就是采用一級減速器。這樣采用平行軸布局的話,導(dǎo)致末級齒輪的尺寸比汽油車大上很多。但是受驅(qū)動軸夾角影響,末級齒輪軸心無法比輪心高太多。 ▲捷豹I-pace前懸架 捷豹I-Pace減速器采用同軸輸出的方式,所以輪胎直徑明顯偏大,為了適應(yīng)加大的輪胎,采用了雙叉臂的懸架形式。 因此,純電動車應(yīng)該會在車上裝一個比常規(guī)燃油轎車規(guī)格大的輪胎來拉高離地間隙,I-Pace符合這一特征。 捷豹I-PACE提供了5種的輪圈給消費(fèi)者選擇,其中S和SE標(biāo)配的是普通的20英寸的鋁合金輪圈,HSE配備的是20英寸五輻鉆石切割飾面506/8輪圈,首發(fā)限量版配備的是20英寸的5070輪圈,流線感極強(qiáng)的側(cè)面造型配合著20英寸的輪圈,令I(lǐng)-PACE看上去有點(diǎn)跨界的味道,未來感十足。 捷豹I-PACE輪胎尺寸為255/40 R20,匹配的是來自倍耐力的P ZERO輪胎,整體樹杈風(fēng)格的輪圈造型和大面積包裹的設(shè)計,顯然是為空氣動力學(xué)考慮的。 6、捷豹I-pace的不足之處 6.1 高壓線束的安全性問題 高壓線束作為電動汽車上動力輸出的主要載體,是整車性能和安全的關(guān)鍵零部件之一。捷豹I-pace前向的高壓線束,碰撞發(fā)生后很容易搭電導(dǎo)致短路和車身帶電,進(jìn)而發(fā)生火災(zāi)或者危機(jī)乘客和救援人員的安全。 紅色圓圈位置的線束應(yīng)該是三相動力線,在行駛過程中為電機(jī)提供動力,自然發(fā)生碰撞事故前是帶電的。 高壓線束是電動汽車?yán)锩娴倪B接器與連接器之間的線纜,是支持整個汽車安全運(yùn)行的、非常關(guān)鍵的連接件。 因此需要電機(jī)控制器及時中斷電力傳輸。但實(shí)際上,碰撞情況下任何情況都有可能發(fā)生,前艙的零件都有可能損壞,個人認(rèn)為確保電力中斷很難保證100%做到的。 6.2 電機(jī)和控制器的集成問題 隨著新能源汽車技術(shù)突飛猛進(jìn),電驅(qū)動系統(tǒng)也從最開始的“分立式”向“集成化、一體化”發(fā)展。 電機(jī)和電機(jī)控制器分離沒有組合,增加了上述的三項動力線,除了徒增幾百塊錢的成本外,裝配難度也更高,更不適合多車型的平臺化的遷移。 集成設(shè)計后,在控制器不變的前提下改變電機(jī)的長度調(diào)整不同的功率。使用同一個控制,減少控制器的重復(fù)設(shè)計及驗證工作,利于提升產(chǎn)品的可靠性。 模塊化設(shè)計可以降低產(chǎn)品的維護(hù)等級,另外,模塊化設(shè)計有利于降低產(chǎn)品的維護(hù)成本,只需要維護(hù)或者更換單個功能模塊,而不需要更換整個總成。 畢竟電機(jī)控制器更多適合電機(jī)匹配的,如果電機(jī)的功率、電壓等發(fā)生變化,電機(jī)控制器大多數(shù)情況也要更換。兩者打包成一個部件,除了節(jié)約線束,還能共用一套散熱系統(tǒng)。 6.3 前行李箱 I-Pace和特斯拉一樣,在前部做了一個行李箱。 ▲特斯拉的前備箱 出車禍時,車頭是最容易撞擊受壓的部位。特斯拉系列車型安全系數(shù)之所以高就是因為車頭部位有效緩沖了撞擊,保證駕駛艙不變形,保護(hù)駕駛員。 I-Pace這種電機(jī)和電機(jī)控制器沒有分離的車輛是沒有能力做行李箱的。畢竟這個行李箱不是必須要有的,而且捷豹做的也不大。雖然捷豹自己說特斯拉不是對標(biāo)車型,但不得不說,這個功能很可能是被特斯拉逼出來的。 6.4 車身的鋁材擠壓成型工藝 在減少環(huán)境污染和燃油經(jīng)濟(jì)性等多重壓力下,汽車輕量化越來越被社會及企業(yè)重視。據(jù)國際研究機(jī)構(gòu)實(shí)驗表明,如果汽車整車重量降低10%,燃油效率可提高6%至8%;汽車整車質(zhì)量每減少100公斤,百公里油耗可降低0.3至0.6升。以鋁代替?zhèn)鹘y(tǒng)的鋼鐵制造汽車,可使整車重量減輕30%至40%。
2005年,奧地利伏能士焊接技術(shù)國際有限公司推出了CMT(Cold metal Transfer)冷金屬過渡技術(shù),該技術(shù)在世界上首次實(shí)現(xiàn)了鋼和鋁的連接。和傳統(tǒng)的MIG/MAG焊接相比,CMT工藝真的是“冷過渡” 型材擠壓成型過程實(shí)際是從產(chǎn)品設(shè)計開始的。產(chǎn)品的使用要求決定了產(chǎn)品的許多最終參數(shù),如產(chǎn)品的機(jī)械加工性能、表面處理性能以及使用環(huán)境要求等決定了被擠壓鋁合金的種類。產(chǎn)品的設(shè)計形狀也會決定鋁型材性能以及擠壓模具的形狀。 當(dāng)設(shè)計的問題解決,實(shí)際的擠壓過程就從擠壓用鋁鑄棒開始,經(jīng)過擠壓前的加熱軟化,然后放入擠壓機(jī)的盛錠筒內(nèi),再由大功率的油壓缸推動前端裝有擠壓墊擠壓桿,在強(qiáng)大壓力的作用下,軟化后的鑄鋁棒從模具精密成型孔中擠出成型。 從車身結(jié)構(gòu)上看,雖然也是鋁制車身,但捷豹沒有像特斯拉那樣大量使用擠出工藝,絕大多數(shù)鈑金還是沖壓成型的。鋁合金的好處除了輕量化,材料流動性更好、能夠使用擠出工藝節(jié)約模具費(fèi)用也是一個很大的優(yōu)勢,但捷豹并沒有像特斯拉那樣充分利用這個優(yōu)勢。 一方面可能是捷豹的工程師設(shè)計更傳統(tǒng),不習(xí)慣使用擠出工藝,另一方面可能是沖壓成型更靈活。
汽車車身用鋁合金材料主要包括:銅元素含量最高、硬度也較高的2000系,主含鎂元素、又稱“鎂鋁合金”的5000系,鎂硅含量高、抗腐蝕和抗氧化性能好的6000系,汽車車身的不同受力部位會采用不同系列型號的板材、型材、管材及高性能鑄鋁等鋁合金材料。
6.5 電機(jī)和逆變器的安裝方式
捷豹i-Pace的特點(diǎn)是每軸安裝一個“電動驅(qū)動單元”,前后雙叉臂懸架、空氣懸架和一個機(jī)電轉(zhuǎn)向架。鋰離子電池組位于底盤的主要結(jié)構(gòu)中,有助于保持低重心。 從逆變器和電機(jī)的安裝結(jié)構(gòu)來看,電機(jī)是掛在橫跨車身縱梁的金屬框架上的,并且類似傳統(tǒng)汽車,也是作為總成件,從下部整體向上托舉安裝的。
而特斯拉的電機(jī)和其他一些元件更像是攤大餅一樣座在下面的底盤副車架上。目前無法評價這兩種方式那種會有優(yōu)勢,但個人猜測,捷豹這樣設(shè)計可能是由于總裝產(chǎn)線工位安排的限制。
畢竟捷豹很難像特斯拉那樣建一條全新的生產(chǎn)線專門服務(wù)電動車。就算是新建的工廠,也難免受到過去的影響。 7、捷豹會不會是特斯拉的終結(jié)者? 捷豹I-Pace有完善的架構(gòu)、不錯的續(xù)航和顏值,至少在中國品牌實(shí)力足夠。除了尺寸空間小一些,再加上比Model X晚上市5年,自然是特斯拉強(qiáng)勁的對手。 百公里加速4.8s,介于特斯拉Model X 100D與P100D之間;重要的是其在操控性能方面的表現(xiàn)相比于Model X有著更強(qiáng)的駕駛樂趣;同時,空氣懸架的加持對于捷豹I-PACE在通過性方面,相比于更加適合城市道路的Model X來說,則增添了更多的可能性。從整體的綜合性能來看,捷豹I-PACE則更加接近于一臺傳統(tǒng)意義上的車。
然而I-Pace能在銷量上贏得過Model X?我覺得真的未必。畢竟特斯拉苦心經(jīng)營純電動車15年,積累了大量know-how,傳統(tǒng)企業(yè)想割羊毛沒有那么容易。 捷豹I-PACE和特斯拉Model X在定位上并不相同,但在目前全球新能源汽車市場來說,高端純電動SUV的選擇并不充裕,而捷豹I-PACE的到來毫無疑問填補(bǔ)了特斯拉Model X之下的巨大市場空白。 而60萬-70萬元售價區(qū)間內(nèi),捷豹I-PACE尚無直接競爭對手,但拋開車身尺寸及空間等因素,捷豹捷豹I-PACE毫無疑問,是用一臺特斯拉Model 3的價格買了一臺性能堪比(甚至超越)特斯拉Model X的車型。 而科技公司背景的車企,相對傳統(tǒng)企業(yè)的傳播渠道優(yōu)勢更是難以彌補(bǔ)的。例如特斯拉的一舉一動都會出現(xiàn)在各大網(wǎng)站的科技板塊里,大多數(shù)人關(guān)注科技板塊要比汽車板塊多得多(買手機(jī)、相機(jī)、耳機(jī)、電腦,還有罵滴滴、百度都是在科技板塊,而汽車板塊除了買車,很少會看),而捷豹的新聞就算請媒體過去,也不會出現(xiàn)。
但傳統(tǒng)企業(yè)也有自己的優(yōu)勢,我相信捷豹比特斯拉更契合富裕人士的需求,因此是特斯拉強(qiáng)大、有實(shí)力的競爭對手。類似的還有奔馳的氛圍、寶馬的駕駛感,其實(shí)無論是產(chǎn)品真正做的如何,我認(rèn)為這個層次的消費(fèi)者反而更容易為品牌調(diào)性買單。 特斯拉的那種傻快無疑是電動車的特色,但捷豹給出的這種貼近傳統(tǒng)汽車,擁有絕佳操控手感,能夠激發(fā)駕駛激情的設(shè)計基調(diào)或許能夠更好的銜接現(xiàn)在和未來。 這是傳統(tǒng)車企的經(jīng)驗優(yōu)勢,新造車企業(yè)包括如今國內(nèi)的自主品牌很難復(fù)現(xiàn)傳統(tǒng)車企百年來積攢的造車經(jīng)驗,他們不明白懸架或者轉(zhuǎn)向應(yīng)該怎么調(diào)校才能讓車輛與人進(jìn)行機(jī)械層面的溝通,因此只能傻快,只能在那塊屏幕的人機(jī)交互這種IT產(chǎn)品上下功夫。在BBA乃至更多的實(shí)力強(qiáng)大的傳統(tǒng)車企入局之后,這種差異會更加明顯。
盡管15年足以積累起足夠的技術(shù),但調(diào)性這種重要而虛的東西依然重要,也是特斯拉短時間無法積累和超越的。 很明顯,捷豹I-PACE是傳統(tǒng)汽車廠商對電動汽車行業(yè)的一次強(qiáng)有力的挑戰(zhàn),從單純的電池和動力系統(tǒng)上來看,它是成功的,足以讓特斯拉捏一把汗。但對于高度智能化的功能或許還有待提升。
參考文獻(xiàn): 1、《純電動汽車架構(gòu)設(shè)計: 1、《純電動汽車架構(gòu)設(shè)計:電動車架設(shè)計核心與前懸架選擇》,作者:俊兒1966,來源:360個人圖書館 |
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