新能源車間的差距,到底是不是續(xù)航?jīng)Q定的?
技術(shù) 發(fā)布于:2018-11-14 17:51:25
購買新能源車,最能夠影響決策的因素,大概就是續(xù)航了吧?
500km續(xù)航就是比400km的牛、400km更比300km棒,300km以下...直接out。
真的只關(guān)注續(xù)航就夠了么?
要是對比燃油車,往往會從發(fā)動機(jī)、變速箱、底盤這傳統(tǒng)“三大件”入手,畢竟百公里加速的數(shù)據(jù)是很容易對比的,平順性、濾振舒適程度也都是容易感知的。
對于新能源車來說,似乎定義就沒那么清晰了。
稍微講究點(diǎn)兒的會知道電動車本身也有“三大件”,分別是電池、電機(jī)、和電控。電池也算容易對比,大多數(shù)人覺得容量越大越好,畢竟容量大了,續(xù)航也就越長。最多再關(guān)注一下重量能量密度,純電動車也就幾乎以這倆參數(shù)論英雄。
電池組基本上聚焦了所有的關(guān)注度,總覺得是越大越好
再看電機(jī)和電控,大概知道各司何職,但就是沒個(gè)具體量化的概念,無從下手比較, 因此一直就沒什么存在感。
舉個(gè)不恰當(dāng)?shù)睦樱姵?續(xù)航能力、電機(jī)=動力表現(xiàn)、電控=能耗水平。
當(dāng)然了這只是非常粗暴的類比,一臺純電動車的性能表現(xiàn),是這三者精妙協(xié)同后的產(chǎn)物,有誰拖后腿那都是不行的。
就種類來說,電機(jī)可以分為永磁同步電機(jī)以及感應(yīng)異步電機(jī)兩大陣營。
目前永磁同步電機(jī)占有率具有絕對優(yōu)勢,感應(yīng)異步電機(jī)的受眾相對就少了許多。
永磁同步電機(jī)
Tesla Model S/X都選擇了感應(yīng)異步電機(jī)
無論是永磁同步電機(jī)也好,感應(yīng)異步電機(jī)也罷, 兩者并沒有結(jié)構(gòu)上的本質(zhì)差異。
你比如說永磁同步電機(jī),看名字就知道轉(zhuǎn)子與定子的轉(zhuǎn)速是相同的。相比感應(yīng)異步電機(jī)來說最大的區(qū)別就在于轉(zhuǎn)子中增加了永磁體(也就是稀土材料);那么其特性也很好猜了,加強(qiáng)后的轉(zhuǎn)子使得電機(jī)整體性能得到提升,穩(wěn)定性以及轉(zhuǎn)換效率都是要更勝一籌的。
缺點(diǎn)估計(jì)你也猜到了, 稀土材料釹的價(jià)格居高不下,且有持續(xù)漲高之勢,成本必然是一路飆高。
釹鐵硼磁鐵是稀土永磁材料中性能最突出的磁體
感應(yīng)異步電機(jī)、習(xí)慣上也稱之為交流異步電機(jī),同樣可以顧名思義,就是轉(zhuǎn)子與定子旋轉(zhuǎn)是不同步的,通過異步效應(yīng)來產(chǎn)生電流。
雖然說異步效應(yīng)之下想要保持穩(wěn)定的高效轉(zhuǎn)換難度更大,但是得益于不需要昂貴的稀土材料,成本一下子就給降下去了,只要設(shè)計(jì)良好保證了穩(wěn)定性,就能夠?yàn)橐?guī)模化生產(chǎn)省下不少真金白銀。
占據(jù)體積優(yōu)勢的蔚來ES8同樣選擇了感應(yīng)(交流)異步電機(jī)
也就是說,永磁同步電機(jī)在先天條件上有優(yōu)勢,不需要高難度的適配就能收獲一個(gè)相對不錯的性能表現(xiàn),就是原材料費(fèi)用太貴。而感應(yīng)異步電機(jī)先天條件差了一些,需要花不少功夫來克服自身的不足,好處是原材料便宜,不會被人卡脖子。
這也就是目前我們能見到的絕大多數(shù)車型都選擇了永磁同步電機(jī)的原因了,在這個(gè)以續(xù)航論英雄的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)上,能盡快做出更優(yōu)異的續(xù)航表現(xiàn)才是當(dāng)務(wù)之急。
更不用說永磁同步電機(jī)還具有一定的體積優(yōu)勢,例如特斯拉Model 3就一改往日的習(xí)慣,改用為永磁同步電機(jī),很可能就是因?yàn)檎嚦叽缈s小,電池包容量受限,需要選用體積更小效率相對更高的永磁同步電機(jī)。
Tesla Model 3 投向了永磁同步電機(jī)陣營
尤其是我們最常見到的北汽EC、奇瑞eQ、帝豪EV、榮威EI5、威馬EX5等等小型、緊湊型車當(dāng)中,小體積性能穩(wěn)定的永磁同步電機(jī)更是絕對的主流,與其費(fèi)盡力氣加大適配難度,不如直接采取買辦主義的路數(shù),直接用成熟的供應(yīng)商解決方案(例如博格華納)來迅速鋪貨,續(xù)航表現(xiàn)還不賴,何樂而不為呢?
榮威EI5
威馬EX5
相比于略顯沉悶的永磁同步電機(jī),還在堅(jiān)持研發(fā)并使用感應(yīng)異步電機(jī)真的算是一股清流了,除了我們熟悉的特斯拉 Model S之外,其實(shí)國內(nèi)的蔚來也在使用獨(dú)立研發(fā)的感應(yīng)異步電機(jī),并且由蔚然動力獨(dú)立生產(chǎn)。隨著裝機(jī)量的進(jìn)一步提升,我相信自營的好處還是會有所體現(xiàn)的。
NIO ES8
人們總是吐槽電池技術(shù)迭代很慢,使得純電動車難以實(shí)質(zhì)性的普及到消費(fèi)級市場當(dāng)中。
相比來看,電機(jī)技術(shù)真的可以用停滯來形容也不為過了,反正大多數(shù)人都是直接買方案來用,想要電機(jī)技術(shù)持續(xù)改良想必是越來越難了;不管這怎么說,小型、高效始終是終極目標(biāo),我們期待電機(jī)技術(shù)也能夠被重視起來。
說完了電機(jī),就輪到電控了。
電控系統(tǒng),就等同于燃油車中的ECU,同樣承擔(dān)“大腦”的重任,只不過機(jī)械層面的結(jié)構(gòu)減少了,電氣化的結(jié)構(gòu)增多了,自然電控系統(tǒng)的任務(wù)會更為繁重一些。
一臺純電動車,“怎么開、如何開”基本都取決于電控系統(tǒng),結(jié)合我已經(jīng)介紹過的電機(jī)、電池同質(zhì)化現(xiàn)狀,那么我日常所說的這臺車“好不好開”,十九八七就取決于電控水平。
即便是將來的汽車廠商會逐漸演變成如今手機(jī)廠商(只提供解決方案)的形態(tài),那么電控這一層面始終是繞不過去得自己來做的,就算你愿意花大價(jià)錢來買,也沒投成熟的電控方案供應(yīng)商供你選擇。
手機(jī)廠商越來越像是方案提供商,自身并不研發(fā)生產(chǎn)硬件
這是因?yàn)樾履茉窜嚨碾娍叵到y(tǒng)十分復(fù)雜,包含了電機(jī)控制、電池控制、動能回收等等多個(gè)單元,如何在保證安全的前提下,也提供穩(wěn)定的性能、能耗表現(xiàn),就是個(gè)因車而異事無巨細(xì)的系統(tǒng)化工程。
電池生產(chǎn)商、PACK廠商都只會為電芯、電池組的安全性能負(fù)責(zé),至于最后電控如何權(quán)衡這不是他們的本職工作,如果你想要一個(gè)好的用戶體驗(yàn),這塊兒必須得自己來做,躲不掉的。
而電控系統(tǒng)的優(yōu)劣,是沒有辦法一步到位的。放電倍率、整車能耗策略等諸多要素看起來就是完全相悖的。
表現(xiàn)在我們?nèi)粘=佑|的低價(jià)電動車當(dāng)中,不是電耗奇高,就是能量回收體感不線性,加速性能差,頻頻打破下限。而電控本身,這種軟件層面的東西就需要海量的數(shù)據(jù)以及長時(shí)間的消化、技術(shù)迭代,才能夠盡可能保證駕乘感受的一致性。
東風(fēng)風(fēng)神E70試駕途中,能量回收動作過于迅猛
我們?yōu)槭裁凑f特斯拉目前做的最好,其主因莫過于優(yōu)秀的電控系統(tǒng)。
如果我們開一臺特斯拉,會感覺到無論你怎么豁,電耗始終是比較穩(wěn)定的,我們能準(zhǔn)確的估算出剩余的續(xù)航里程,并且無論電量高低,整車的性能表現(xiàn)、駕乘體驗(yàn)都不會產(chǎn)生明顯的差異。
駕乘感受的一致性是一臺車最基礎(chǔ)的底層建筑,如果說這一步都做不好的話,那么帶感人的印象將是毀滅性的災(zāi)難。
全一代唐DM在駕乘感受的一致性取得了長足的進(jìn)步
唯續(xù)航論的基調(diào)其實(shí)并不是消費(fèi)環(huán)境所決定的,而是決定于我們的補(bǔ)貼政策當(dāng)中,只有續(xù)航XX公里,才能夠領(lǐng)到多少補(bǔ)貼,這都是明文規(guī)定了的。
雖然今年的新能源車整體上續(xù)航確實(shí)是更長了,但大多僅僅是因?yàn)樵鋈萘穗姵厝萘浚w性能、產(chǎn)品力都處于停滯不前的狀態(tài)。
電池容量就像是二次函數(shù)曲線一般,總會到達(dá)一個(gè)平衡點(diǎn)。在新材料電池入場之前,容量與重量永遠(yuǎn)都是相斥的,我們不可能靠堆電池來解決所有問題;一味的擴(kuò)容,價(jià)格和能耗勢必就是不能承受之重了,如何讓電池、電機(jī)、電控德智體美前面發(fā)展,想必才是最值得我們關(guān)心的指標(biāo)吧。
(圖/文/攝:皆電 宗澤)