扩散器

奔驰VISIONEQXX概念车一台严重被

发布时间:2022/8/3 19:04:30   

我们可能严重后果低估了VISIONEQXX概念车,也低估了奔驰在电动车领域的积累。

年6月,奔驰VISIONEQXX概念车再破自己的纪录,实现1次充电,续航公里,平均百公里电耗8.3kWh。

注意,是真实道路续航。

这次奔驰挑战的是从斯图加特至英国银石赛道路线。

这一道的距离是公里(实际应该会超过这个数),此时正值夏日酷暑,同时路上还有斯图加特周边地区和英格兰东南部的拥堵交通,这些都非常考验奔驰对电动车的热管理系统以及能耗控制。

不过,开到银石赛道还不算完。

因为,来自FE梅赛德斯-EQ车队的尼克·德弗里斯已经准备好接下一棒,他要开着这台车继续上赛道。

没错,你没有听错。

他以公里/小时的最高时速驾驶VISIONEQXX概念车绕行赛道11圈。

最终,VISIONEQXX概念车行驶里程定格在公里。

虽然通过这一两百字就能把这件事说清楚,但其背后所包含的信息量可真不少:

1、要知道,跑赛道对于电动车整个性能、电池能量的压榨非常大,这也意味着能耗爆炸,同时续航骤减。

而且在跑完超过公里里程之后,在剩余续航不多的情况下,仍能以公里/小时的最高时速绕行赛道11圈。

这足以见VISIONEQXX概念车的三电有多耐操。

2、这台车能效做得非常好,即便加上这段「暴力驾驶」,平均百公里能耗也才8.3kWh。

即便是对比奔驰自己来说,这个表现也非常恐怖。

为什么这么说?

还记得奔驰今年4月之前做过的那次挑战吗?

VISIONEQXX概念车从德国斯图加特开到法国卡西斯,全程公里,沿途横跨3-18摄氏度的温差变化,抵达时剩余电量约15%,约等于公里的续航里程,最终百公里平均能耗8.7kWh。

注意,这里可没有跑赛道。

由此也能看出,在这两个月里,奔驰研发团队也没有闲着,依然在持续优化VISIONEQXX概念车的能效和性能。

年1月,奔驰VISIONEQXX概念车发布。

彼时,奔驰集团董事会主席康林松这样说道:「其百公里能耗低于10kWh,单次充电续航里程超过公里。」

现在看来,这个说法还是过于谦虚了。

3、仪表显示,VISIONEQXX概念车最终行驶公里,但是剩余电量还有1%。

千万不要小看这1%,以传统车厂一贯的「保守严谨」来看,这台车应该还有不少藏电,至少还能再跑10-20公里左右,才会趴窝。

而且别忘了,最后的60多公里跑的还是赛道。

也即是说,VISIONEQXX概念车的潜力远不止公里。

还是开头那句话,我们严重低估了奔驰EQXXVISIONEQXX概念车,也低估了奔驰在电动化领域的积累。

我们很有必要重新回头过来看看这台车。

实现这么恐怖的能效,奔驰到底做了什么。

01风阻系数,全球第一

首先要说的是风阻系数。

这是一个很妙的东西。放在电动车上,降低汽车风阻可显著提升续航里程。

根据蔚来数据,以一台续航km的纯电动三厢轿车为例,汽车风阻每下降10%,在其他配置和成本不变的情况下,NEDC综合工况续航里程可以提升约3%左右。在高速等速工况下(kph),续航里程提升更是高达约8%,降低电耗更是显著。

按照奔驰空气动力学工程师的说法,在正常巡航速度下,由空气动力学带来的损耗占到总损耗的60%。「在更高速度下,空气动力学起着关键作用。」

目前在所有量产车中,风阻系数最低的依然是奔驰。

如今,奔驰VISIONEQXX概念车做到风阻系数低至0.17,迎风面积低至2.12平方米。

虽然从数字上来看,风阻只是低了0.03,但是这里面真的是「失之毫厘,谬以千里」。

以蔚来ET7为例,其风阻系数做到了0.,量产车第二。

为了这个数据,空气动力学团队总计进行了超过个仿真案例分析、共计四轮风洞测试,测试时长超过小时。「为了风阻系数0.的提升,整体的投入都是非常巨大的。」

表面上,这是数字之争,实际上,这也是空气动力学团队和造型团队的一次博弈。

为了做到更完美的风阻系数,在最开始,奔驰空气动力学专家们想到的是:「如果我们没有轮子,一切都会变得更简单。」

没错,就是这么的工程思维:)

要风阻?还是要造型?这是一个问题。

看到这个主动式后扩散器吗?时速达到60公里/小时,这个主动式后扩散器可自动开启以优化气流,从而显著降低风阻系数。

而在不用的时候则可以很好的融入车身,保证尾部的平衡和美感。

这个设计其实就是造型和空气动力学团队相互博弈后的结果。

「如果没有这种主动扩散器,我们将不得不让汽车变窄或变长,我认为我们设计同事不能接受这一点。」

为了做到平衡,奔驰团队画了数百份草图……

所以,可以想象一下,奔驰这边为了实现0.17的低风阻,背后付出了多少努力。

此外,奔驰和与普利司通合作,将VISIONEQXX概念车轮胎的滚阻系数降至4.7,镁质车轮的几何结构经过空气动力学优化,有效增加了续航里程。

车顶还配备的个太阳能电池可为12伏电池系统供电,进而为导航等系统供电。太阳能充电为VISIONEQXX概念车提供长达25公里的额外续航里程。

02强劲的三电热管理技术

对能效起最关键作用的还是三电系统(电池、电机、电控)。

先说电驱动系统。VISIONEQXX概念车电力驱动装置由电动机、变速器和电力电子设备组成,并实现了95%的动力传动系统效率(电池到车轮),对比之下,目前主流电动车的效率普遍在75%左右。

该系统由奔驰和AMG高性能动力部门(HPP)联合研发。为了最大化地增加续航,奔驰的工程师成功将VISIONEQXX概念车传动系统(电动机、逆变器和变速器)的损耗降低了44%。

值得注意的是,电机峰值输出功率为kW,相较今年1月发布的时候提升了30kW。

作为电动车的心脏,电池也十分关键。

在奔驰看来,任何人都能用非常大的电池让车子行驶公里,而且这也不是创新。

所以,奔驰的这两支团队重新设计了电池组。虽然电池容量并不大,仅有不到度,但是拥有高达Wh/L的能量密度(Wh/kg),同时工作电压可提升至V以上,这也是V技术的首次应用(目前市面上主要是V和V高压平台)。

而且,其接近kWh的电池体积仅为全新EQS的50%(仅为xx11厘米),足以被放置于一辆紧凑车型中。

透过这张图,可以更直观地看出差别:

此外,相比EQS,电池重量更减轻了30%,仅为kg。

这个表现真很不错。

此外,值得一说的是VISIONEQXX概念车的主被动冷却系统。

先说被动冷却系统。

空气导流系统与安装于车辆底盘的散热板有机结合,使VISIONEQXX概念车能充分利用车底气流进行冷却。

没错,这台车电池冷却方式是空气冷却。

该系统可使续航能力提升2%。

在冷却/需求增加或热泵运行时,智能气帘开启额外空气导流通道。该通道连接车前部高压力区与发动机罩顶部低压力区,实现高效热能管理,使冷却阻力最小化。

透过图中的空气导流,你依然能看到,奔驰对风的应用有多强。

VISIONEQXX概念车搭载多源热泵空调,充分保持座舱温度凉爽。

这个能力有多强呢?

官方对这次0公里之旅描述是这样:「此次全程行驶时长14.5小时,期间空调运行超过8小时,但对车辆总能耗影响可以忽略不计。」

凡尔赛,绝对是凡尔赛。

03大量轻量化技术和材料应用

车重,也是能耗增加的一个因素。

在这台车上,奔驰运用了大量新技术,在保证安全的情况下实现轻量化。

这是位于后底板的铝结构铸件BIONEQXX一体化铸件。是不是看起来和我们常见的铸件不太一样?

这是由奔驰工程师借用自然界生长原理打造出的仿生部件。

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。

而在设计中,工程师借助游戏和影视行业使用的图像和多边形建模的数字仿真技术,实现高效开发,从开发到成型仅用时4个月。

就这么一个单一铸件,可以替代传统结构中的40多个零件。与传统工艺制造的组件相比,可减重20%。

是不是看着很熟悉?此前特斯拉已经将一体式压铸技术应用到了自家汽车制造中。

还不止,BIONEQXX一体式铸件与其它部件的拼接采用了42个UBQ创新材料贴片进行封合。

这一替代传统塑料的创新材料由生活垃圾提炼加工而成,经过几何结构优化设计,由3D打印制作成型,再通过特殊的粘合工艺,完美贴合于铸件拼接处,进行完全密封,从而有效防止水和污垢入侵,并带来出色的刚度与隔音效果,部件重量更降低了15%到20%。

座舱内,奔驰也大量运用新型轻量化材料,具体看图:

此外,车子电池顶盖采用源自F1方程式赛车工艺的可持续碳纤维-甘蔗复合材料、轻质F1副车架和配备铝制制动盘的纯电动底盘也为减重起到了不小的作用。

而且,因为有电机能量回收,奔驰为VISIONEQXX概念车换上了更轻便的新型铝制制动盘。

不得不说,奔驰真的是将减重这项工作从头到尾贯彻到底。

在这么一通「减重」操作下,VISIONEQXX概念车空载重量只有kg(比1月发布的时候重了5kg)。注意,此时车底还有一块度的电池。

这个表现真的太恐怖了。

而且,该车圆满完成两次超过1,公里的真实交通中长途旅行,能耗控制在9kWh/km左右,这是一项非常漂亮的成绩。

当然,从客观来说,这台车上似乎没有搭载辅助驾驶套件,甚至在测试中似乎座舱大屏也处于息屏状态。这些在一定程度上也会影响能耗。

不过,就像文章第一part中说的那样:公里绝对不是VISIONEQXX概念车的极限水平,平均百公里8.3kWh的能耗也不是最低能耗。

奔驰这边依然有所保留,下一次VISIONEQXX概念车一定会再创续航新纪录。

VISIONEQXX概念车的故事也没有结束。

就像奔驰首席设计师GordenWagener在在VISIONEQS篇章中说的那样:

「Wecallit『VISION』,butalotofthatvisionwillbe

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