减肥要管住嘴迈开腿,电动汽车要轻量化,研发工程师该如何做?
每个人都想要拥有一个魔鬼般的身材,不仅形体靓丽,而且身体也会非常健康。而回看身边那些身材出众或者减肥成功的人,归根结底两个方法,就是管住了嘴迈开了腿。
减肥不仅仅只是针对人类,汽车也要“瘦身”,专业点来说就是实现汽车“轻量化”。其实从汽车诞生之日起,工程师就不断的追求汽车“轻量化”,至今已有上百年的历史,而且经过一代代工程师的不懈探索,传统汽车在轻量化方面积累了大量经验。
汽车轻量化其实就是指汽车在保持原有的行驶安全性、耐撞性、抗震性以及舒适性等性能不降低,且汽车本身造价不被提高的前提下,有目标地减轻汽车自身的重量。如今随着纯电动汽车从研发到量产,“消化”因搭载电池而额外增加的数百公斤“体重”,成为无数纯电动汽车研发工程师的执念!
轻量化≠发飘≠不安全
现在对于汽车“轻量化”,很多人存在一个共同的误区,就是“车轻了,开起来会发飘,影响操控,而且不安全”。这样的误解大多来源于日常驾驶的主观判断,比如驾驶一辆飞度,用50km/h的速度过弯,就能感觉到车身开始发飘。而同样是这个弯,换辆高尔夫,可能以60km/h的速度过弯也没问题。两辆车直接不同的就是,高尔夫比飞度的整备质量重100多公斤,所以“车身更重,操控更稳。”诚然,80%车身部件都是由碳纤维打造的阿斯顿·马丁Valkyrie AMR Pro,整车重量不过1000公斤,难道他的操控会比不上更重的飞度、高尔夫?
其实这里很多人将“车身重量”和“车身刚性”两个概念混淆了。而与稳定性和操控性密切相关的是“车身刚性”,而非“车身重量”,而且“重量”和“刚性”之间也非简单的正向相关。刚性好的车,开起来应该是一个整体,不易发生形变,就好比一块豆腐干,你甩来甩去他还是那样。而刚性差的车,好比一块豆腐,你拍一下桌子他都会抖三抖。所以,不必担心对车身“减肥”并不意味着会削弱驾驶体验。
让电池重量“消失”,执念有多重?
一直以来,在速度与激情的追逐中,汽车工程师在极力“压榨”发动机能量的同时,也在从车身“减肥”层面下文章。不过话说回来,量产的车型不能一味追求“轻量化”,完全不考虑舒适性,减少所有不必要的配置。安全性、耐撞性、抗震性、舒适性、环保性、经济性……量产车的“轻量化”需要考虑的因素太多太多,汽车轻量化可以说是设计、材料和先进的加工成形技术的优势集成。
不仅如此,随着新能源汽车,特别是纯电动汽车的兴起,其独有的构造和动力系统的特殊性,让车身重量不降反增。比如在同级别车型中,纯电动车型往往要比燃油车型多出几百斤的重量,电动车“轻量化”已经是工程师亟待解决的问题,堪比小姐姐们对于减肥的执念。
管住嘴迈开腿,电动车轻量化并非不可能
如同人类找到管住嘴迈开腿的减肥秘诀,汽车工程师解决电动车“轻量化”问题,方法虽然有别于传统车型,但也不可乱投医,找对方法最重要。好在汽车新能源巨头比亚迪的工程师已经找到了一些实现电动汽车“轻量化”的窍门,或许可以为其他品牌工程师提供一些学习的经验。
比亚迪工程师通过提高电池包的能量密度,实现了动力系统的轻量化。以e2为例,作为动力系统中的能量源,e2装备的三元锂电池,能量密度能达到160Wh/kg,效率更高,重量更轻。同时,e2使用比亚迪全新电驱系统,将电机、电控、变速器高效集成,集成后体积较分体式产品降幅30%;其中重量降幅25%、功率密度提升20%。
同时,通过LCB轻量化平台车身结构、3H高强度车身结构、大量采用热成型钢,关键区域材料强度提升,传力路径采用高强度钢,以及激光钎焊技术等的应用,比亚迪从结构、材料、工艺等方面,在确保车身刚性足够的情况下,进一步实现了车身的轻量化。
经过这一系列改进,“减肥”效果立竿见影。e2的整备质量降低至1250公斤,甚至比同级别的福克斯两厢自动挡还轻53公斤,实现工程师们“让电池的重量神消失”的夙愿。
成功“瘦身”的比亚迪e2,在起步和加速的“先天优势”加持之下,操控灵活,可以迅速找回车辆驾驶乐趣。但和每个将“减肥”定为终身目标的小姐姐一样,工程师们对车辆“轻量化”的执念也不会停止。