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能横着走还会游泳,玩转四轮电机的仰望U8,让纯电大G尴尬?

2023-05-05 21:24:47 564

摘要:​汽车的基础是什么?按照“高端”一点的说法,那应该是所谓的三大件。但如果把问题想简单点,其实我们绝大部分面对的汽车都是从4个轮子开始的。只不过在燃油时代,车轮作为汽车接触地面的唯一零部件,基本都是被动地接受来自各方的指令。比如发动机通过变速...

汽车的基础是什么?按照“高端”一点的说法,那应该是所谓的三大件。但如果把问题想简单点,其实我们绝大部分面对的汽车都是从4个轮子开始的。只不过在燃油时代,车轮作为汽车接触地面的唯一零部件,基本都是被动地接受来自各方的指令。比如发动机通过变速箱与轴将动力输出给它,差速器将动力平衡给它,甚至ESP等辅助系统也能对它“吆五喝六”。可以说燃油时代的车轮部分就是一台车重要的配角,但新能源时代,车轮显然已经要准备做主角了。

因为从逻辑上来说,一款车遇到任何问题都是从车轮开始反馈,又通过各种计算与输出到车轮部分执行。那么将执行者与决策者合二为一,岂不就是效率最高的选择?当然这只是理想状态下的想法,目前的新能源汽车还在提升集成度的阶段。不过也有车企已经开始做出新的尝试,比如来自比亚迪旗下高端品牌仰望全新发布的仰望U8车型,就在技术上带来了让人耳目一新的挑战。

四轮电机,但不是四轮轮毂电机

仰望U8采用了易四方技术平台下的四轮四电机独立驱动技术,而一聊到“四轮四电机”,很多人都会想到轮毂电机的应用,但在仰望U8身上并非如此。新车通过在前后轴上分别提供双电机总成,实现四轮四电机独立驱动的效果。整体布局相比轮毂电机而言,更像是轮边电机的划分定位。

当然,技术始终是服务于效果的,这也是为什么大家追捧轮毂电机的主要原因。因为在驱动效率、空间布局、灵活控制等方面,将电机集成在轮毂中,成为最直接的解题思路。而在这些方面,仰望U8所采用的易四方四轮四电机技术,其实所呈现的效果,与轮毂电机也是殊途同归的。

在驱动效率方面,得益于电机本身的超高效率(据官方数据,仰望U8电机最高效率达到97.7%),在面对传统燃油动力的时候基本属于碾压。而当电机无限趋近于车轮这一终端的时候,动力传导的损失将会进一步降低。同时,电机的能量回收功能也不能忽视,离得越近,其能量回收效率理论上也能更高。那么你或许要问了,既然越近越好,那轮毂电机不还是更到位一些吗?这个问题我们待会儿来填坑。

其次,在布局的灵活性上,由于前后轴的四台电机高度独立,所以车辆中间部分能够更好地把空间让给电池包。对于仰望U8而言,车辆中间部分除了电池包,就剩下一台中央控制器。而在前后轴方面,由于深度的集成化,同轴的两台电机还可以集成差速锁功能。这就得引出最关键的一点,那就是四轮电机最为合适的产品展现,或许就是硬派越野车型,以及高性能跑车等等。

因为四轮独立控制,天然可以获得互不干扰的四驱效果。相对传统机械四驱,即使是以快捷、稳健、线性著称的托森差速器四驱系统,四轮电机也能在各方面胜出。对于超跑而言,则是能够更好地控制车辆的稳定性。除了在直线上能够四轮全力以赴之外,弯道中也能更好地分配扭矩输出,实现平稳与高速兼得。所以仰望这次除了硬派越野定位的仰望U8之外,同时还发布了一款超跑车型仰望U9。

空间够、效果好,仰望U8把电机放轴上挺好?

介绍了四轮电机的优势与技术思路,那么我们还是回到前面聊过的一个问题,为什么仰望U8不采用轮毂电机呢?据悉,同样定位硬派越野的奔驰EQG(纯电大G)很可能采用的就是轮毂电机。总的来说就是,轮毂电机对仰望U8而言既没必要,还可能会带来额外的压力。

先说没必要的地方,车身长度超过5米,轴距超过3米,车宽超过2米的仰望U8,从目前来看至少是要远大于奔驰G级的。庞大的车身使得前后轴无论是横向还是纵向的空间布局余地都很大。同时仰望U8坚持了非承载式车身的设计,也就是俗称的有大梁。这样一来,前后电机的安置并不会将压力全部传递至传动轴部分,而是由可靠的大梁来进行承载。如此,电机可以将注意力更多放在刷高输出身上,并且由于空间富裕,散热的压力将大幅降低,更符合硬派越野SUV的使用场景。

从目前披露的数据来看,仰望U8搭载电机的最高转速超过了2万转,单台电机的峰值功率有望达到220-240kW,这些都将帮助这个大块头实现3秒级的零百加速能力。而对于轮毂电机路径而言,高转速并不是技术问题,而是体积与散热的问题。首先在体积的限制下,轮毂电机不仅不能一味刷高转速,同时还要将更多心思花在散热身上。对于能够率先搭载四轮电机的车型而言,无不都是价位比较高端的产品,它们在悬架上往往有着更为复杂的设计,这本身就是非常需要空间的存在。

比如仰望U8从底盘图片上来看就是标准的双叉臂式前悬架结构,但轮边电机集成在两侧悬架以内,也就做到了对操控性能的影响降至更低的水平。对操控影响的差距还体现在另一个方面,这就要提到另一个概念“簧下质量”。轮毂电机的存在即簧下质量的增加,无形中对于操控的精准性也提出了更大的考验。如果在硬派SUV身上,这一问题还有一定弥补的空间,那么对于超跑而言,这个差距就会相当明显。

但即使是有了这些牺牲,轮毂电机的高效率也并非是想象中那样纯粹。除了输出更容易受限之外,在回收部分,轮毂电机也难以满血发挥。比如在刹车这一动能回收的常见工况下,由于机械制动时产生的摩擦热量,电机部分的散热压力将更大。此时对电机而言,回收动力的效率远不如保持合理的工作温度重要。延伸一下,对于带大梁的硬派越野车而言,恐怖的车重会让惯性增大(带上电池之后,这个现象还要更明显)。电机的动能回收能够极大程度减轻机械制动的压力,以及保障高强度、高频率制动下的安全性。对仰望U8而言,目前披露的信息表示,即使不依赖制动器,也能靠电机实现百公里40米级别的制动距离。

最后则是在使用工况这一硬派越野SUV的特殊性上,裸露在外的轮毂电机,更多需要直面涉水、泥沙等恶劣环境。对其密封效果,以及日常养护方面,都提出了较高的要求。对于采用轮边电机路线的仰望U8而言,目前已经表示可以做到浮在水中。

写在最后

玩转四轮电机是新能源车迈向性能新高度的必修课,在此基础上,我们除了能够看到更多性能更好,场景应用更丰富的车型之外。甚至还可以见到像仰望U8这样,具备原地掉头、横向移动等比较猎奇、科幻的产品功能。不过无论功能多么强大和科幻,最终都是服务于车以及消费者本身。更稳定、更适合自身条件的技术,才能带来更好的用车体验。仰望U8这款定位百万级别的硬派越野SUV已经率先在四轮电机上出牌,现在倒是很好奇奔驰EQG又能带来怎样的解题思路呢?

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