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电动化时代的胜负手 纯电平台的那些事

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  [汽车之家 电动车技术]  汽车可以像积木那样组合出来吗?答案是可以!平台化开发和模块化设计的理念,使汽车也能像乐高一样快速衍化出众多尺寸和外观的车型,来满足不同用户的需求。而到了电动化的时代,平台更是车企们让电动车价格低、续航长、空间大的“法宝”之一,本文就来为你揭晓“纯电动平台”的秘密。

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●30秒快速了解全文:

  1.“平台化”是车企规降低成本的一大法宝

  2.燃油车平台改电动车存在“先天不足

  3.“量身定做”的纯电动平台可以扩大空间的优势、补足续航的短板,是决定电动车产品力的重要因素之一

  4.全新打造的纯电动平台在兼容性、扩展性上优于燃油车平台


为什么要搞平台?

  汽车最初的生产方式是以单车为单位的手工作坊式生产,生产的难度大、效率低、产量跟不上需求的增长,自然会导致汽车售价高、普通百姓消费不起。即使是现在,保持这种生产方式的一众超跑品牌,仍旧是少数有钱人的玩物。

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  但随着消费者对汽车产品诉求的多样化、车企生产的车型数量逐渐增加,单纯依靠流水线提高生产效率的做法已经有些捉襟见肘。假设车型间不存在生产线和零部件的共用,每增加一种车型都意味着多建一条流水线、多招一批工人、多开发上万种零件。如何更经济的生产不同级别、不同功能的车型一度成为了摆在车企面前的新难题。

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  早期的汽车平台由于兼容性较差、衍生车型少,车企往往需要开发多个平台才能充分覆盖不同级别的车型,比如2012年通用旗下就管理着Gamma、Delta、Epsilon等12个平台来为别克、雪佛兰、欧宝等品牌服务。慢慢地,汽车厂商们意识到开发更多的平台意味投资更多、风险更大,增加平台的数量不如在一个平台的“宽度”上做文章,进一步提高零部件的通用性和平台的兼容性。

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  作为参考,大众集团2012年推出的MQB平台已诞生60余款车型,产量超过1亿辆,其中MQB平台的应用能为车型的开发和生产降低20%的成本。而到了电动化的新时代,“平台”同样有将电动车的单车成本降低20%的潜力,同时也是解决“油改电”车型续航短、空间小等问题的一大法宝。

●“油改电”其实是笔经济账

  “油改电”车型续航短、空间小、价格高的毛病,不只消费者们都了解,车企也是心知肚明。这一过渡性产物的出现,说穿了还是车企算的一笔经济账。毕竟在电动车市场还没打开、技术不成熟的阶段,让老牌车企砸一大笔钱搞纯电动平台是个很冒险的举动,“油改电”这种改一改的方式反而能快速推出一批纯电动车型。

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  但毕竟是从发动机+油箱换成了电动机+电池,是对动力系统这一汽车最核心的系统进行了改动,像是给人做了心脏移植手术,没有“排异反应”是不可能的。可燃油车原有的底盘在制造电动车时,会有纵梁高度不合理、电池布置空间不足等一系列问题。

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  除了对空间不利外,“油改电”车型的寿命和平顺性也存在问题。通常燃油车平台的纵梁高度和动力总成悬置都是针对内燃机竖直方向的振动来设计的,而对于高度仅有内燃机一半、工作时会产生前后方面扭动的电机,很难起到限扭的作用,不仅会对加减速时的平顺性造成影响,更因为连接到纵梁的控制臂过长、受力情况的改变会影响车身结构的疲劳强度和使用寿命。为此只能将结构件做的再粗壮一些,让本就“体重超标”的电动车更加笨重。

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  所以,从技术角度上讲,基于燃油车平台的修修补补,不足以弭平燃油和电动两种驱动方式之间的鸿沟。想要让电动车补齐续航短板、发挥电驱动的优势,还是需要围绕"电池+电驱"设计专属的平台。而有无纯电动平台,也可以被视为一个车企是否“All in”电动车的标志。

●为什么要选纯电动平台

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  为了给电池腾出空间,传统燃油车中布置传动轴的中央通道、加强油箱的油箱横梁等结构,在纯电动平台中都被取消了,整个区域更加平整。在这样的布局之下,配合电池技术的提升,一些平台的车型其NEDC续航可以轻松突破700km。而一些平台的设计中,电池包本身也从安装到底盘上的一个零件变成了底盘的一部分,能够为车身提供一定的刚性并起到降低车身重心的作用,使车辆在运动中拥有更好的姿态。

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  此外,前舱的空间占用也被尽可能的缩小,车企可以在保证安全性的前提下尽量缩短车头,四个车轮可以尽量贴近车身四角,把更多的空间留给乘员舱或者做成后备厢,让紧凑型电动车的车内空间有媲美中型燃油车的可怕实力,而这在“油改电”车型上是难以实现的。

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纯电动平台比燃油车平台牛在哪?

  对于一个平台来说,无论是燃油车还是纯电动平台,最直接的评判标准还是兼容性和扩展性。首先在兼容性方面,由于纯电动车没有动力总成纵置或横置的区别、两驱和四驱也可以自由组合,一个平台能兼容的车型要比燃油车多很多。

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  无独有偶,大众MEB平台除了目前已有的轿车和SUV产品,未来还将推出越野车和MPV,吉利推出的SAE浩瀚架构也能兼容轴距1800-3300mm的轿车、跑车、SUV、皮卡等车型。纯电动平台如此高的兼容性,能进一步放大平台的规模效应,使旗下的电动车更具性价比。

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  相比此前的燃油车平台,纯电动平台的第二个优势在于可扩展性上,可以支撑多种扩展和升级。尤其是在智能网联的通讯需求、辅助驾驶的计算需求和不断在线迭代的升级需求方面,全新的纯电动平台以其后发优势都具备了先进的电子电器架构(如域集中式电子架构,或采用域概念的电子架构),能更好的支撑OTA升级、辅助驾驶功能升级等功能扩展。

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  最典型的案例就是特斯拉于2017年推出的Model 3,在当时车辆ECU数量动辄上百的前提下,特斯拉开始对ECU做“减法”,整个架构只有按照左中右位置划分的三大部分:CCM(中央计算模块)、BCM LH(左车身控制模块)、BCM RH(右车身控制模块)。

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  此外,像大众MEB平台中搭载的E3电子电器架构也搭载了域控制,共分为车辆控制域、智能驾驶域和智能座舱域三部分。而通用的VIP电子架构、北汽蓝谷的E/E电子架构等,也都能看到域控制概念的应用。域控制的应用将直接带来线束的减少和通信效率的提升。未来通过OTA进行功能升级的复杂程度,也远小于同时升级多个分布式的ECU。

  最后,纯电平台相比燃油车平台还有一大特点就是贵。由于纯电平台需要全新开发而燃油车平台可以在现有平台上迭代,想要独立开发一套包含三电系统在内的纯电平台非常昂贵,仅一个MEB平台大众就花了千亿人民币,以至于和其它车企共用平台来“抱团取暖”,成为了电动化时代的一大特色。

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  而特斯拉又一次成为了最“另类”的那一个。这家电动车领域的头部企业,虽然生产的都是“原生”纯电动车型,并且Model 3和Model Y之间有75%的零部件能实现共用,却从未向外宣传过自己的纯电动平台方案。也许在埃隆·马斯克这样的“狂人”眼里,拿到零部件共用的“里子”,要比宣传平台化战略的“面子”更重要。

编辑点评:

  从根上来说,平台化开发是车企算的一笔经济账,在燃油车领域已得到比较广泛的普及。而对于仍在快速发展阶段的电动车,一款车是否基于纯电平台打造还是有着较大的产品力差异,这也赋予了纯电平台更大的意义。这也让我们在了解平台、知晓这些电动车开发中的“身世之谜”外,在购买时能有一些技术上的参考。(文/汽车之家 孙一超)

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