2007年,當(dāng)喬布斯在蘋(píng)果的發(fā)布會(huì)上拿出第一代iPhone的時(shí)候,誰(shuí)也未曾想到,這個(gè)具有移動(dòng)上網(wǎng)功能的「手機(jī)」,帶領(lǐng)人類(lèi)進(jìn)入了移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代。 有時(shí)候創(chuàng)新并非一定是從無(wú)到有,為互聯(lián)網(wǎng)增加「移動(dòng)屬性」這樣看似簡(jiǎn)單的微創(chuàng)新,也能徹底改變?nèi)藗兊纳铙w驗(yàn)。 同樣的事情也正在發(fā)生于汽車(chē)行業(yè)。隨著電動(dòng)化,智能化這些因素的加入,傳統(tǒng)汽車(chē)這樣一個(gè)存在近百年的產(chǎn)品,也發(fā)生了很多看似簡(jiǎn)單而深刻的變化,并影響著汽車(chē)體驗(yàn)的方方面面。
圖:智己L7性能實(shí)測(cè)現(xiàn)場(chǎng) 11月1日,智己L7在國(guó)家機(jī)動(dòng)車(chē)產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)檢測(cè)中心(上海)的權(quán)威實(shí)測(cè)中,獲得了百公里加速3.87s、百公里制動(dòng)32.69m、穩(wěn)態(tài)最大側(cè)向加速度0.968G的成績(jī)。 這組看似冰冷的數(shù)字中,蘊(yùn)含了電動(dòng)化重構(gòu)傳統(tǒng)汽車(chē)性能的底層邏輯。接下來(lái),我們不妨結(jié)合這組數(shù)字,一探究竟。 百公里加速3.87s——電動(dòng)化帶來(lái)的性能「平權(quán)」 圖:加速性能排行 我們將一些相近的燃油車(chē)中的性能車(chē)實(shí)測(cè)成績(jī)列出作個(gè)對(duì)比。通過(guò)數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn),在燃油車(chē)市場(chǎng),百公里加速成績(jī)?cè)?秒上下的車(chē),至少配備了3.0T以上的大排量增壓發(fā)動(dòng)機(jī)。根據(jù)車(chē)身尺寸的不同,甚至還有4.0T V8,6.6T V12的配備,幾乎上不封頂。 這些燃油車(chē)的售價(jià)全部在百萬(wàn)以上。例如奧迪RS6 Avant指導(dǎo)售價(jià)為142.88萬(wàn),M760Li的價(jià)格更是高達(dá)234.8萬(wàn)。換句話(huà)說(shuō),想要進(jìn)入燃油車(chē)時(shí)代的4s俱樂(lè)部,沒(méi)有100萬(wàn)預(yù)算幾乎是根本不可能的。 而在電動(dòng)時(shí)代,這個(gè)門(mén)檻已經(jīng)被智己L7這樣的產(chǎn)品降到了40萬(wàn)區(qū)間。電機(jī)替代發(fā)動(dòng)機(jī),讓曾經(jīng)貴如黃金的加速特權(quán)落入凡間。 電動(dòng)化的第一個(gè)深刻影響,是實(shí)現(xiàn)了「性能平權(quán)」。 1)電機(jī)替代發(fā)動(dòng)機(jī)的必然性,絕不僅是加速 有朋友可能會(huì)問(wèn),電機(jī)替代發(fā)動(dòng)機(jī)的必然性,只是因?yàn)榧铀賳??答案顯然是否定的。 沒(méi)錯(cuò),相比燃油發(fā)動(dòng)機(jī),電動(dòng)機(jī)具備起步扭矩大、能量轉(zhuǎn)換效率高、無(wú)需變速箱換擋等先天優(yōu)勢(shì)。這意味著在起步階段即可輸出峰值扭矩,帶來(lái)極其迅猛和平順的加速體驗(yàn)。
圖:發(fā)動(dòng)機(jī)和電機(jī)的外特性曲線(xiàn)對(duì)比 左圖為發(fā)動(dòng)機(jī)的外特性曲線(xiàn)。無(wú)論是否帶有渦輪增壓,發(fā)動(dòng)機(jī)必須得達(dá)到一定轉(zhuǎn)速之后,才能輸出最大扭矩。右圖為電機(jī)的外特性曲線(xiàn),從0轉(zhuǎn)速就直接爆發(fā)出最大扭矩,直到轉(zhuǎn)速提升到最大功率點(diǎn)之后(此時(shí)速度稱(chēng)為基速),扭矩才開(kāi)始衰減。也就是說(shuō)在轉(zhuǎn)速提升到基速之前,電機(jī)能夠始終保持最佳的扭矩輸出。 雖然電機(jī)相對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)在提速上的提升是顯而易見(jiàn)的,但這絕對(duì)不是全部。電機(jī)取代發(fā)動(dòng)機(jī)的必然性,從深層次來(lái)講,是效率的提升。 早在19世紀(jì),電動(dòng)機(jī)已經(jīng)被發(fā)明出來(lái),只是那時(shí)候沒(méi)有合適的儲(chǔ)能方式,即電池。得益于電池能量密度的跨越式發(fā)展,最近這些年電動(dòng)車(chē)才真正走上舞臺(tái)。 如果論純粹的能量密度,汽油相比于電池有著巨大的優(yōu)勢(shì)。根據(jù)粗略估算,一箱汽油轉(zhuǎn)化為電能大概有600kwh左右,秒殺市面上所有的電動(dòng)車(chē)。但是令人遺憾的是,發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率卻實(shí)在太低,做到最高也難以超過(guò)40%。而電機(jī)能量的轉(zhuǎn)化效率則高達(dá)90%以上(智己L7的后軸電機(jī)效率高達(dá)97%)。 因此,電機(jī)替代發(fā)動(dòng)機(jī)成為汽車(chē)驅(qū)動(dòng)單元,是源于電能轉(zhuǎn)化的高效。人類(lèi)社會(huì)的跨越式進(jìn)步,都是因?yàn)榭萍及l(fā)展帶來(lái)的效率大幅提升?;剂显俸茫搽y以掩蓋其低效的缺陷。 2)智己L7的3.87s,有何特殊之處? 智己L7在前后軸上搭載了兩臺(tái)永磁同步電機(jī),并業(yè)內(nèi)首創(chuàng)的在前橋上布置了離合器。在日常使用中,離合器處于分離狀態(tài),整車(chē)驅(qū)動(dòng)以后驅(qū)為主,這樣可以兼顧操控性與續(xù)航里程。而當(dāng)需要較強(qiáng)的動(dòng)力輸出時(shí),離合器就會(huì)結(jié)合,整車(chē)切換到四驅(qū)模式以獲得強(qiáng)大的動(dòng)力輸出。 位于后軸的這顆主驅(qū)動(dòng)電機(jī),可以說(shuō)是L7整套動(dòng)力系統(tǒng)中最大的亮點(diǎn)。除了擁有250kw和450Nm的強(qiáng)大輸出之外,還應(yīng)用了兩項(xiàng)業(yè)內(nèi)頂級(jí)的電機(jī)技術(shù)——Hair Pin扁線(xiàn)繞組技術(shù)和Netflow直瀑式油冷技術(shù)。
圖:電動(dòng)車(chē)驅(qū)動(dòng)電機(jī)數(shù)據(jù)橫向比較 -Hair-pin扁線(xiàn)繞組技術(shù)
圖:圓線(xiàn)電機(jī)vs扁線(xiàn)電機(jī) Hair-pin扁線(xiàn)繞組的主要特點(diǎn)是采用銅質(zhì)扁線(xiàn)替代傳統(tǒng)的原型漆包線(xiàn)繞組,這樣帶來(lái)的好處主要有兩個(gè)方面。 1,提高能量密度。 相比傳統(tǒng)的漆包圓線(xiàn)繞組電機(jī),Hair-pin扁線(xiàn)繞組線(xiàn)材排列更加規(guī)整、槽滿(mǎn)率提升20%以上,能夠在同樣的空間內(nèi)填充更多的線(xiàn)材,從而縮小電機(jī)體積、提升電機(jī)功率密度。 2,增加散熱面積 矩形截面的扁線(xiàn)繞組由于截面積更大,電流導(dǎo)致的銅耗減少,發(fā)熱量更低,散熱性能更好,電機(jī)性能更穩(wěn)定。 -Netflow直瀑式油冷技術(shù) 如果說(shuō)Hair-pin扁線(xiàn)繞組技術(shù)為電機(jī)賦予了如同短跑運(yùn)動(dòng)員那樣的爆發(fā)力,Netflow直瀑式油冷技術(shù)為電機(jī)帶來(lái)的則是如同買(mǎi)手機(jī)靚號(hào)平臺(tái)長(zhǎng)跑運(yùn)動(dòng)員那樣的持久耐力。 傳統(tǒng)水冷式電機(jī),是將冷卻水導(dǎo)入到電機(jī)殼體的流道中將熱量帶走,熱量需要經(jīng)過(guò)多層材料傳遞,散熱效率相對(duì)較低,在連續(xù)高負(fù)荷工況下容易出現(xiàn)熱量堆積。 效果最佳的冷卻方法,顯然是讓冷卻介質(zhì)與電機(jī)的定子和端部繞組等發(fā)熱部件直接接觸。水是導(dǎo)電的,當(dāng)然無(wú)法做到,但絕緣性良好的冷卻油可以勝任這一角色。
圖:Netflow直瀑式油冷電機(jī)仿真模型 Netflow直瀑式油冷電機(jī)就是將油液直接通過(guò)管道導(dǎo)入定子鐵芯內(nèi)部循環(huán),并設(shè)計(jì)出口噴淋在電機(jī)端部繞組上。同時(shí)采用智能熱管理和電子油泵技術(shù),對(duì)電機(jī)進(jìn)行主動(dòng)智能的冷卻流量分配,使其與外界熱交換更加順暢,相比傳統(tǒng)水冷方案將電機(jī)的可持續(xù)性能提升了46%。 8層Hair-pin扁線(xiàn)繞組和Netflow直瀑式油冷系統(tǒng)所帶來(lái)的優(yōu)勢(shì),說(shuō)人話(huà),就是加速又猛又持久。智己L7最高可以以425kW峰值功率持續(xù)輸出10s以上,也可實(shí)現(xiàn)10次以上的連續(xù)百公里加速。 百公里剎車(chē)距離32.69m——電動(dòng)化帶來(lái)安全「特權(quán)」 圖:主流中大型轎車(chē)剎車(chē)距離數(shù)據(jù) 在上面的榜單我們會(huì)發(fā)現(xiàn),同樣價(jià)位的燃油車(chē),剎車(chē)距離已經(jīng)被電動(dòng)車(chē)甩在了身后。按道理來(lái)說(shuō),電動(dòng)車(chē)更重,制動(dòng)時(shí)所需要的能量更大,剎車(chē)距離豈不是應(yīng)該更遠(yuǎn)嗎? 要回答這個(gè)問(wèn)題,我們同樣要回到電動(dòng)化重構(gòu)傳統(tǒng)性能的底層邏輯上。 1)剎車(chē)時(shí)軸荷轉(zhuǎn)移更小——優(yōu)秀制動(dòng)效果的先決條件 剎車(chē)時(shí),車(chē)輛的重心將因?yàn)椤皯T性前移”的原因而部分轉(zhuǎn)移到車(chē)輛前軸上。調(diào)校不好的車(chē)后輪甚至?xí)穑瑤?lái)的結(jié)果是前輪與地面之間的壓力將遠(yuǎn)大于后輪。而車(chē)輛所獲得的制動(dòng)力本質(zhì)上是來(lái)自于地面的,與地面之間的壓力越大,意味著能從地面獲得的制動(dòng)力也就越大。 這也是為什么我們看到的絕大部分燃油車(chē),都把更好的剎車(chē)卡鉗用在前軸上,因?yàn)檫@樣才能使整車(chē)獲得更優(yōu)秀的剎車(chē)性能。 回到電動(dòng)車(chē)上。由于電動(dòng)車(chē)采用均勻布置于底盤(pán)上的電池組,天生重心就比燃油車(chē)更低。一般傳統(tǒng)家轎重心在550mm到600mm之間,而智己L7整車(chē)重心高度為490mm,已經(jīng)和一些主打操控的跑車(chē)看齊了。
圖:四輪剎車(chē) vs 兩輪剎車(chē) 在相同的制動(dòng)力下,重心越低,慣性前移越少,前后輪上的壓力差也就越小。因此,對(duì)于電動(dòng)車(chē)來(lái)說(shuō),前后輪可以同時(shí)施加一個(gè)大的制動(dòng)力。這種情況下整車(chē)可以獲得更優(yōu)秀的總制動(dòng)力。 2)線(xiàn)控剎車(chē)系統(tǒng)——基于電動(dòng)化的智能剎車(chē) 汽車(chē)的剎車(chē)過(guò)程,涉及到整套系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)反應(yīng)。這套系統(tǒng)簡(jiǎn)化來(lái)說(shuō),就是:踩下剎車(chē)踏板——液壓管路逐漸建立壓力——活塞推動(dòng)卡鉗夾緊剎車(chē)盤(pán)——完成制動(dòng)。 傳統(tǒng)的制動(dòng)系統(tǒng),踩下制動(dòng)踏板和液壓管路減壓之間是機(jī)械硬連接。而智己L7所采用的大陸MK C1線(xiàn)控制動(dòng)系統(tǒng),則將踏板踩下和系統(tǒng)減壓之間完全實(shí)現(xiàn)了機(jī)械解耦。
圖:大陸MK C1制動(dòng)系統(tǒng)圖解 換句話(huà)說(shuō),踏板踩下只是向控制器輸出了一個(gè)電信號(hào),所有的建壓過(guò)程由計(jì)算機(jī)驅(qū)動(dòng)電機(jī)完成。制動(dòng)系統(tǒng)電動(dòng)化之后的效果是很明顯的。 -制動(dòng)反應(yīng)更快 我們知道,電信號(hào)傳導(dǎo)相對(duì)于機(jī)械傳導(dǎo),最直接的一個(gè)優(yōu)勢(shì)就是快。 目前使用真空泵助力的制動(dòng)系統(tǒng),一般需要350ms左右的建壓時(shí)間。智己L7建壓時(shí)間僅為150ms,這也就意味著同樣是踩下剎車(chē)踏板,L7反應(yīng)時(shí)間要比普通燃油車(chē)快上一倍。 -ABS和AEB介入時(shí)不打腳 機(jī)械連接的全解耦,意味著踏板不再與車(chē)輪有任何硬連接。因此所有從車(chē)輪和卡鉗端帶來(lái)的反饋,都不會(huì)被傳遞到駕駛員的腳上。 例如,ABS啟動(dòng)時(shí),腳上感受到的「嗒嗒嗒」的打腳感將不復(fù)存在。而AEB啟動(dòng)時(shí),L7的剎車(chē)踏板更是不會(huì)像其他有機(jī)械連接的踏板一樣自動(dòng)下移,可以完全避免被「夾腳」的意外狀況。 3)優(yōu)秀的基礎(chǔ)硬件——制動(dòng)性能的關(guān)鍵保障 除了上述電動(dòng)化帶來(lái)的先天優(yōu)勢(shì),制動(dòng)系統(tǒng)的基礎(chǔ)硬件方面也十分重要。其中最為關(guān)鍵的是來(lái)自意大利的Brembo定制剎車(chē)系統(tǒng)和倍耐力P ZERO高性能輪胎。 智己L7采用意大利著名品牌Brembo定制的高性能對(duì)向四活塞全鋁前卡鉗,及尺寸為前365mm后356mm的高性能通風(fēng)剎車(chē)盤(pán),更大的制動(dòng)摩擦面積保證了更好的制動(dòng)響應(yīng)和極低的熱衰減。 而專(zhuān)屬定制版倍耐力P ZERO高性能輪胎,寬度規(guī)格為前245mm后275mm,更大的胎寬搭配非對(duì)稱(chēng)胎面花紋設(shè)計(jì)和全新的納米復(fù)合材料,保證強(qiáng)大的抓地力和穩(wěn)定性,尤其在濕滑路面表現(xiàn)優(yōu)異。 寫(xiě)在最后 3.87s,32.67m,看似只是提高了“一丟丟”的數(shù)據(jù),其實(shí)是智能電動(dòng)車(chē)時(shí)代,電動(dòng)化對(duì)傳統(tǒng)性能的重構(gòu)。 曾經(jīng),沒(méi)有百萬(wàn)的預(yù)算根本無(wú)法想象的加速性和制動(dòng)性,因?yàn)榭萍嫉倪M(jìn)步而進(jìn)入了尋常百姓的視野。 在可以預(yù)見(jiàn)的將來(lái),電動(dòng)化在汽車(chē)上也將會(huì)帶來(lái)更多顛覆性的可能,智己L7希望與您一起共同見(jiàn)證。 |
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