電動車時代,奔馳終于搞狠活了。那輛風阻系數創造全球新低,用83km/h的均速卻完成了電動車單程續航超1202公裡的紀錄,滿身都藏着亮點的VISION EQXX概念車終于首次造訪中國。
如果你是汽車業内人,肯定會感覺到震驚,如果你隻是不明覺厲,那我們可以翻譯一下之中的厲害之處。均速83km/h,相當于把車從家開出來,開上高速然後壓着120km/h限速,抵達另一個城市再開到酒店,這一過程的數據。單程續航超過1200公裡,這是目前99.9%的傳統汽車、100%的電動車都無法實現的表現。而百公裡平均能耗8.3kWh的數據,比目前最低能耗的量産車,至少低了40%。
汽車為何而生?那結論一定是不斷創新從A點到B點的體驗,加速、造型、空間、配置,無一例外。
進入電動、智能時代之後,汽車會向哪裡發展,幾年前結合着新四化的趨勢我們腦中有着輪廓,但随着如今一切都在越來越卷,卻有些混亂。比如,自動駕駛越來越卷,在嘗試打開普遍應用的可能性;續航/補能的進步也進一步變慢,如今量産車主流續航在600km左右徘徊。
趨勢不可阻擋,而隻有創新能讓人振奮和清晰。于是,梅賽德斯-奔馳帶來了新的答案,正如它136年前發明汽車時那樣。
1202公裡續航壯舉,“史上最強電動車”是如何打造的?
品讀VISION EQXX概念車,它幾乎在每一個關鍵領域裡,都做到了電動車關鍵技術的核心創新。其實,如果你了解奔馳就不會意外,因為130餘年來它一直在技術創新上帶領着世界奔跑。比如,1951年申請了車身潰縮設計專利并應用,1959年第一次實現汽車碰撞試驗,1959年第一次實現汽車被動安全。ABS、安全氣囊、ESP、智能駕駛,你我所熟知的很多領域,全球首次創新幾乎都與奔馳相關。當然,汽車空氣動力學的應用也是始于奔馳,如今有接近80年的曆史。
創新,當然是有一種慣性的。目前全世界的新能源車面對一個能效問題,新能源用戶在面臨焦慮,很多汽車企業則面臨悖論。
每次長短假期中,你我都會看到電動車充電/趴窩出現在新聞熱點裡。車企想要提升續航,不過性能悖論尚無有效解答方式,即“在锂電池時代裡,因為全球基礎創新緩慢因而玻璃天花闆明顯,所以想做長續航就得使用更大的電池包,而使用更大的電池包則會增加車重,反而遏制車輛的續航”。
所以,我們總在見證各大車企在電池、充電方面的内卷,比如特斯拉更粗更大的4680那種簡單粗暴的方式,卻恰恰忘了造車是先要思考初衷的。在VISION EQXX概念車身上,奔馳顯然是想明白了的,它的初衷是“能效=硬通貨”。
這說起來簡單,但對于行業來說很難,尤其是新勢力們。它們沒有上百年的造車思考,也沒有在賽道和路面上多年的積累,需要更多的時間追趕,但對于奔馳而言,不是。經曆了從蒸汽機到内燃機再到電動化的動力革命,能效始終和技術先進性絕對挂鈎。
通過VISION EQXX概念車看奔馳的電驅創新,主要可以聚焦在3個領域:輕量化與高集成化、追求頂級的傳動效率、對各種能量盡可能的收集與重複利用。
輕量化與高集成化很好理解,你我身邊所有領域幾乎都在挖掘物盡其用的重構可能性,對手機來說,是小巧的尺寸和低能耗、高算力出現,取代笨重且緩慢的傳統手機。而對于電動汽車來說,則是把能量盡可能多的用在行駛等最重要的部分,而不是背着超重的電池降低續航。
VISION EQXX概念車的解決方案是,通過物理設計上的重構(F1符合材料、碳纖維等的使用),化學上材料體系的新搭建(比如高矽陽極),完成了對EQS上動力電池包尺寸縮小50%、重量減輕30%,隻有495Kg,但電量幾乎不變(近100kWh),同時能量密度提升到了400Wh/L(相當于202wh/kg)。對比目前量産領域最強的4680電池,後者電池包重量近500Kg,不過電量隻有67kWh左右,能量密度比奔馳低了好幾個量級。
當然,電池減重隻是高集成化之中的一個方面,整個三電系統(電機 電控 電池)以及之中涉及的線束、連接開關、逆變器等,在VISION EQXX概念車上都有着新的考量。
第二個重要大項,則是追求頂級傳動效率。這一樣很好理解,因為這也是所有車企在燃油車時代追求的降低傳動阻力一樣。從動力電池中提取能量,經過逆變器與電控的分配,最終傳遞至車輪上,VISION EQXX概念車的數據為95%。這可不是實驗室裡的數據,或者短時間的測試數據,而是超過1000公裡續航測試裡實際跑出來的。和所有的運動系統一樣,旋轉會産生大量的熱,熱則會影響到原本特性,如電動機的消磁、電池包的能量衰減等等。
至于奔馳怎麼做到的,大量複雜的圖标和數據,即便是其他車企的工程師都得研習半天,所以你我隻要記住,這得益于奔馳在F1賽場上的積累,得益于梅賽德斯-AMG高性能動力系統有限公司(HPP)部門的創新研發,而VISION EQXX概念車上所使用的諸多技術都與梅賽德斯-AMG ONE超級跑車同源而來就好。
其實,對于絕大多數車企來說,自己的量産車能在接近VISION EQXX概念車的技術水平,就足以建立市場優勢了(比如特斯拉)。但,奔馳考慮的沒那麼短,所以在這套電驅系統裡,我們又見證了對能量極緻利用的做法,該是怎樣。
早在VISION EQXX概念車最早發布時,我們就見證了其利用太陽能的威力。117個太陽能電池被布置在VISION EQXX概念車的車頂,淺層意義上是利用光伏發電,把電力用在空調、燈光、車内大屏和其他輔助設備上,相當于又給動力電池減負了25公裡續航,在之前的測試過程中,其曾經為車輛提供了超過40公裡的續航減負。而深層我們還能看出來,奔馳在考慮多能源系統的組合式應用,進一步尋找車輛設計的合理平衡點。
除此之外,在VISION EQXX概念車上還有能量回收上的底層創新。在市面上,我們目前能看到的能量回收系統,其工作原理主要是依靠慣性、刹車這2點。回收慣性中的能量,車企的常見應用場景是“車輛行駛在大坡度的下坡路段行駛,能量回收不會對正常行駛造成阻礙”,在刹車踏闆踩下前段優先能量回收,在後段才會介入機械刹車,保證刹車力度。
回收能量增加續航,這當然無可厚非,但問題是,目前能見到的能量回收邏輯有問題。比如,北京環線上不要随便嘗試緊跟一輛挂着綠牌的電動車,因為在前車司機松開油門踏闆準備讓車輛滑行的那一刻,就随時可能出現一次大力度刹車的效果。再比如,你我能見到的很多電動車碰撞事故,都是因為車輛用上了協作制動回饋系統(CRBS)之後,過于追求能量回收,前段刹車力度不夠所導緻的。
所以,在能量回收方面,奔馳進行了邏輯上的改良,先是能結合不同的路段坡度場景進行計算,執行适當的能量回收力度,再是在不同的踩踏刹車力度下,車也會同時保證足夠的刹車力度以及能量回收幅度。
除此之外,它還配備了能效助手系統,用算力對電量、地形,甚至是風力、太陽的方向進行分析,給到人類駕駛員更高效的出行建議。
此前2次的測試中,動能回收分别為VISION EQXX概念車提供了約200公裡續航裡程收益,以及大于250公裡的續航裡程收益。
綜上,對動力電池集成度的改良,是進一步删減掉原本的無用與拖累,讓行駛減負,而也因為尺寸足以裝進一輛緊湊型轎車中,也蘊含了奔馳後續量産車進化的衆多可能性;
對傳動效率的進一步優化、對能量的盡可能極緻利用,是和無用的阻力做對抗、吸收,這就好比武術中的技法,有了肌肉和力量,想打出最重的一拳,就要打磨自己的發力方式;
上述種種,體現着奔馳對電驅系統創新并不是簡單粗暴的隻按所謂第一性原理解決單一痛點,而是底層的系統工程。這種系統級創新具有唯一性,畢竟同時擁有超過百年造車經驗,同時在F1、FE賽場上始終能占據技術上優勢,并且有着全球完備開發模式,願意大規模創新的汽車企業,屈指可數。
讓智能融入到未來豪華中,就是一場破而後立
其實,在此次VISION EQXX概念車的體驗中,我們還能直觀的發現一個深層改變,“傳統的概念車大多隻是概念,讓世界看到車企亮出的肌肉和能力,要麼刺激購買其他的車型,要麼是刷新或加強對品牌的認知,但此次奔馳造出的,則是個可量産、可落地的科技項目”。
首先,上文的衆多技術,并不是懸在天上的純實驗室産物,而是都蘊含了可量産的前瞻性。其次,這一次VISION EQXX概念車從立項到誕生,因為造車邏輯進化至軟件驅動,所以隻用了18個月時間,那麼也就意味着這個技術項目之中的每一部分,如果想要應用到接下來的量産車項目裡,其速度也會飛快。
計算、智能,這些都是當下時代的熱門話題,掌握了這些能力,車企就可以更好地對未來進行預判,對新變化随時做出快速調整,讓一切加速進化。
加速進化這個話題,當然在VISION EQXX概念車上也有多處體現。早在這輛車發布伊始,0.17的史上最低風阻系數算的上驚為天人,因為這不是為了風阻而風阻的花哨行為,而是符合設計服務于功能的底層邏輯。為了實現合理且新低的風阻,它的造型設計不再隻源于傳統的造車積累,而是通過跨學科研發,進行數字建模,賦予了汽車該有的美。
所以,從設計上看VISION EQXX概念車,就好像是看着一個經曆了上億年進化的生物,因為應用了智能在短時間内誕生。為了更低的風阻與更低的車重,它沒有使用傳統的單體結構鑄件,而是應用仿生學給出了一體鑄造的鋁制BIONEQXX™後底闆,不再是金屬的生硬感,而像是動物一樣長出了骨骼。
而它,在行駛中也像是鳥兒一樣,會調整自己的“尾巴”來合理利用一切空氣動力,輕盈地翺翔。靜态時,後擴散器如鳥兒将翅膀收起,而動态時,基于最合理風阻、行駛狀态,擴散器又會從水滴般車尾中伸出。自然進化的那種神奇,出現在了一輛車上。
它還可以像最合理的生物進化那樣,呼吸、散熱,在奔跑時排出餘熱,在寒冷時保障自己的狀态。熱量,在物理上從來都是亦敵亦友,哺乳動物通過呼吸和毛孔來散發運動時多餘的熱量,這招VISION EQXX概念車也會。它會通過安裝在車輛底部的冷卻闆保持合理溫度,日常行駛狀态下,從車身滑過的空氣會冷卻電力系統運行時的廢熱,而在天氣炎熱、活潑駕駛風格時,它會像人一樣進一步打開毛孔(比如前部智能氣簾打開),沿着空氣導管對熱量進行冷卻。
太熱的時候需要排出,而太冷的時候還會吸收利用。它的熱泵,不止是能将運行時的廢熱吸收,再留給冷卻系統,更還能主動吸收外部環境産生的熱量,甚至是給車内環境除濕時,水蒸氣從液态到氣态的熱量,也不放過。
就像進化了幾千萬年、上億年的動物那樣,VISION EQXX概念車在空氣動力學上,充分利用每一絲自然的能量,在熱管理上,不是隻根據常規情況實現溫度上的控制,而是真正的按需冷卻。
而它,還可以像高等生物一樣思考。車内那塊47.5英寸大屏幕之中,存在着模拟人腦神經計算的形态的智能系統,比如,它的交互邏輯不再是用語音“打開空調”,車輛“開啟空調”,而是駕駛員或者乘客腦中有了第一反應,就會按照人類的思考邏輯來進行後續操作。
寫在最後把奔馳VISION EQXX概念車放在當下的汽車時代裡,它像一面鏡子。折射出近幾年行業發展還需要更多的新思考,譬如那些對能量使用邏輯上的沖突,設計是否真的應該隻限于傳統的汽車模式。亦或者是,車輛的熱管理如何像是高階生物那樣呼吸,以及智能化真的像人類那樣思考,并用更高的計算能力前瞻到更多的未來。
電動智能汽車時代裡,車不能隻是按原本130多年的樣子,把内燃機換成電動機,更不能隻是像是在車内中控大屏上布置一個平闆電腦或者智能手機。
所以,借由這款“再次刷新電動車曆史的概念車”,其實我們能夠前瞻到未來豪華的端倪。豪華的本質是全維度給予用戶盡可能高的體驗,而未來豪華則是讓這種極緻“加速進化”,且不止于一輛交通工具。
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