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世界新消息丨纯电续航超1200km!揭秘奔驰VISION EQXX概念车的能效之谜

2022-10-27 18:40:49    来源:搜狐汽车

从起初可怜的200km到今天动辄700km,电动车续航在这几年有了不小的发展,可即便如此,至今还很少有纯电车能够突破1000km。

你有没有想过这到底是为什么?


(资料图片仅供参考)

很多人说,电动车的续航不就是电池容量÷电耗吗,要实现高续航,只需要加码电池容量或者降低电耗就可以了......

如果这么想你就大错特错了。

动力电池作为电动车的核心部件,它几乎占整车重量的30%-40%,盲目地堆电池也就意味着车辆的整备质量也会水涨船高。车重了,能耗自然也要升高。

打个并不一定严谨的比方,车辆每增加一度电,其中20%的电量可能都是拿来运输电池本身的。电池容量的大小和续航实际上一个非正比的曲线关系,越往后,续航提升得越不明显,成本反倒更高。

有人会追问,为什么很多汽油车就可以通过加大油箱来提升续航?原因很简单,能量密度。

虽然油车的燃油重量和续航同样是一个曲线变化的关系,但燃油的能量密度是要远远高于当下电池的,这也就导致重量影响油车的「续航临界值」要比电动车来得晚得多。

所以问题的关键来了,要想电车实现破千公里的续航核心要解决的就是电池能量密度和电耗两大关键指标。

那么,目前有没有一台产品能够突破这两点?还真有,它就是奔驰的VISION EQXX概念车。

一、1次充电续航超1,200公里

虽然VISION EQXX被称为是概念车,但它是一台切切实实能够上路的「概念车」。换句话说,这是一部极为接近量产的车型。

2022年4月,VISION EQXX概念车自德国辛德芬根出发,以140km/h的高速巡航和87.4km/h的平均时速,历经高速公路、山路隧道等多重路况,穿越风雨湿滑、高低温差等复杂气候,最终抵达法国卡西斯,创下了1,008km的续航纪录。

2022年6月,VISION EQXX概念车再次上路,从斯图加特出发,历经高温与交通拥堵后成功抵达英国银石赛道,完成一次充电续航1,202km的挑战,百公里电耗从之前的8.7kWh进一步降低至8.3kWh,实现了再一次的自我突破。

基于如此优秀的续航成绩,奔驰甚至称之为「品牌史上能效最优的车型」。

那么,百公里8.3kWh的能耗,这究竟是一个什么样的概念?

以我们编辑部日常驾驶最多的小鹏P7、特斯拉Model 3作对比,它们的日常电耗也要去到14-16kWh。

就在近日,这部续航破千公里的奔驰电动车从欧洲来到了中国上海,我们也有机会近距离接触了这部VISION EQXX概念车,全方面了解了这部车超高续航背后的故事。

二、0.17Cd、400Wh/L、1,755kg、900V

0.17cd的风阻系数,400Wh/L的电池能量密度、1,755kg的空载质量,这是我们看完VISION EQXX概念车后印象最为深刻的三组数据。

这三组数据涵盖车辆设计、车身工艺、电池技术、高压电驱等多个方面,凝聚了奔驰最前沿的电气化技术。

1、设计

在流畅顺滑的车身线条下,VISION EQXX概念车好似一颗水滴,整车只有2.12㎡的迎风面积,风阻系数做到了惊人的0.17,在140km/h的速度疾驰下,车身几乎不会受到气流的困扰。

当车速达到60km/h的时候,车尾的主动式后扩散器还会自动开启来优化气流。不仅如此,奔驰更与普利司通合作为VISION EQXX概念车定制了一款低滚阻轮胎,滚阻系数降到4.7。

关于0.17的风阻系数大家可能没有概念,我举一些比较有代表性的例子:

保时捷Taycan是极度追求空气动力学的「电动超跑」,而它的最低风阻系数也不过0.22;

Taycan之外那些主流的纯电轿车中,蔚来ET7是0.208、小鹏P7是0.236、新款特斯拉Model S也是0.208。

2、车身工艺

为了实现尽可能的轻量化,奔驰在VISION EQXX概念车的车身上下足了功夫,它们甚至把 F1 上的工艺应用到了这部民用车上。

比如电池顶盖采用的就是F1赛车才用到的可持续碳纤维-甘蔗复合材料,并且它的副车架也是F1的铝制方案,甚至连刹车盘也是重量更轻的铝制。

这还不够,VISION EQXX概念车的后底板还采用了时下最先进的铝制一体铸造工艺,原本的多个部件现在变成了单体部件BIONEQXX™,结构更简单,同时也变得更轻量化,直接为车辆减重20%。

这一部件除了采用一体铸造工艺外,更是灵感来自于仿生学。工程师通过研究树木/骨骼材料和坚固性上的关系,在车身部件上做到用尽可能少的材料去达到尽可能高的坚固性。

奔驰工程师通过电脑进行仿真建模,借助「软区域清除」方式,在受力小的部位上,将材料逐步减少至清除,而高负荷部位的材料则进一步加强。简单来说就是根据部件的功能需求,尽量在负荷部位使用承重材料,无负荷部位最大化减少材料使用,从而设计出高度轻量化的网状仿生结构。

3、电池技术

VISION EQXX概念车采用了一套专用的电池包,它的容量接近EQS的100kWh,但它的尺寸仅有EQS的二分之一——200x126x11cm。尺寸减半后,电池包的重量也减轻30% ——只有 495千克。这样的小尺寸高容量的电池包甚至可以塞进一台紧凑车型中。

尺寸和重量高度优化的背后,是电池能量密度的突飞猛进,奔驰做到了400Wh/L(计算约为202Wh/kg)的高密度。目前市面上主流的电池能量密度为160Wh/kg-180Wh/kg,能够突破202Wh/kg已经属于佼佼者。

4、高压电驱

在大家都在谈论800V的时候,奔驰已经率先在VISION EQXX概念车上应用了900V的超高压技术。超高压的好处是显而易见的,它不仅能够加快电池的充电速度,更能够减少电力在车内传输时的损耗。

官方的数据显示,在F1技术的加持下,它实现了电池到车轮95%的传输效率。

除此之外,VISION EQXX概念车的高效热管理系统和回收系统同样功不可没。

据了解,VISION EQXX概念车的传动系统几乎不会产生废热,安装于车辆底板的散热板会利用气流对传动系统进行均衡降温,让整车续航增加约20km左右。

宽温域的热泵系统可以根据场景进行智能调控:当穿行炎热环境需要开启空调制冷,或寒冷天气中运行热泵时,空调系统会启动主动式进气格栅的「智能气帘」,打开额外的空气导流通道,同时对风阻的影响也基本忽略不计。

再者,VISION EQXX概念车的动能回收系统可以从任何类型的坡度和制动中回收能量,同时几乎不需要传统机械制动参与工作,这也是它换装铝制刹车盘的奥妙所在。

剧透奔驰的电气化未来

作为奔驰史上的「能效标杆」,VISION EQXX概念车可以是奔驰全面电气化的一次重要剧透。

在VISION EQXX概念车上,全新的设计语言或许预示着接下来的产品会大变样,未来的奔驰电动车在风阻和轻量化上或许能够得到进一步的突破。

一体式铸造、900V高压、F1技术的进一步下放等等前瞻的科技技术,这些都给未来的奔驰量产车带来了巨大的想象空间。

这些都是奔驰在电气化新时代重塑「王者地位」的蛛丝马迹。

VISION EQXX概念车还只是故事的开头,我们期待奔驰能够在电动车领域带来更多的惊喜。

关键词: 能量密度 电池容量 铸造工艺

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