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新能源时代汽车设计也迎来了新的转变,新能源车不再需要发动机和变速箱了,也不需要进气口了,但对风阻的要求更苛刻了。这些既给新能源车的设计提出了新要求,也提供新的设计空间。
不过每当一辆新车出来,网友们总是喷的多,赞的少。有人说这是因为网友们越来越众口难调,有人说这是一个缺乏设计大师的时代,但其实新能源车的设计,确实还面临一些先天的难点,今天我们就来聊聊,新能源车在设计上面临哪些痛点。
电机不够紧凑
我在之前一期内容中讲到过《汽车造型设计上的“高级感”》,其中有一条就是前悬长度。
在油车时代,采用横置布局的买菜车的动力总成都集中布置在前轴以前,所以前悬都必须做得很长。
这种设计不仅影响美观,还影响前后载荷平衡,我们常说的“前驱车容易推头”,就有它的一份功劳。
而到了电车时代,虽然甩掉了发变这俩包袱,但很多电车的前悬依旧很长,尤其是对比那短短的L113时。
原因在于,99%的电车都采用了平行轴电驱。其电机和减速&差速机构呈平行关系,而传动半轴则恰好又从后者的两端延出。
也就是说,电驱系统的电机部分,只能选择靠轴前还是轴后,而布置到轴前的原因,又主要是为了保证座舱空间。
由此,不仅前悬长了,电车的前后轴荷又变成了“头重脚轻”,这又浪费了原本动力电池底置带来的低质心优势。
那么有什么解决办法呢?可以参考一下大洋彼岸特斯拉Model S的竞争对手Lucid Air。它采用了不太常见的同轴电机,也就是转子轴和减速器同轴布置。
同轴电机的优点,首先就是提升空间利用率,不仅座舱空间保证了,也不侵占车头的空间,还可以带来更大的前备厢容积。
与此同时,转向机的位置也不必受制于电驱系统的结构了,由此就可以实现转向机前置+刹车卡钳后置的经典设计,不仅更有豪车风范,也能提升过弯稳定性和制动性能。
另外,同轴电机还能把负荷均匀地摊到前后轴上,如此前后负荷比就更加平均,驾驶电车时的车身动态表现也相对更均衡。
但话说回来,Lucid的前悬对比L113也相对更长,这也反映了电车自己的一套设计逻辑:车头长度开始让位于车厢长度,而更长的车厢服务于更大的车内乘坐空间,以及下方容量更大、结构更安全的动力电池。
电池太厚
很多人对电车的造型接受不能,最主要的一点原因就在于他们实在是太“厚”了,有些纯电轿车的车身高度几乎能和SUV看齐,看起来非常违和。
而除了影响造型设计,太过厚实的车身也会影响车身的空气动力学,进而影响到电耗。
这其中的问题主要在于,底置的动力电池占据了一部分的垂向空间,导致电车的车身高度不得不跟着膨胀,才能保证足够宽敞的座舱空间和足够安全的离地间隙。
绝大多数的动力电池,都是基于电芯-电池模组-电池包这样由里到外的结构包裹而成。其中电芯又是垂直摆放的,就像把5号干电池立起来摆放一样,很占空间。
而像冬天盖的一层层棉被一样,为了保证电池安全,电池模组和电池包又会采用夹层设计,这样就又会层层加码,让电池厚上加厚。
那么有什么办法能降低电车的车身高度呢?上汽飞凡提供了一种思路,就是把电芯放倒,也就是所谓的“躺式电芯”。
这种布置方式的目的不仅是在于降低车高。要知道电池热失控失火的一大主要原因,就是单个热失控的电芯通过“亲密接触”影响周围的其他电芯,从而辐射到整个电池包内的电芯,导致起火自燃。
而对比垂直摆放的电芯,躺倒的电芯彼此之间接触面积更小,也就是说只要稍作隔断,就能更简单有效地抑制热失控的扩散,安全性还更高了。
具体到使用了躺式电芯的车型,像飞凡F7、MG Cyberster的车身高度,就比同级别的电车要更低一些。其中飞凡F7的车身高度目测只比捷豹XEL高一点,MG Cyberster则完全看不出一点电车的影子。
除了放倒电芯,更多车企把降低车高的方式放到了简化电池包的结构上,不止做到了“打薄”,还做到了“减肥”,进一步优化了电耗和整车性能。
比如阿维塔12采用了CTP电池技术,也就是省去了电池模组这一层包装,直接用电池包来包裹电芯。此外,阿维塔12还对电池对应乘客脚部的位置进行了掏空处理,让后排乘客的坐姿能像油车一样更舒展,这一点改变就非常“高级”。
比如比亚迪海豹,它采用的CTB技术省去了电池包的“上盖”,不仅车身更低趴了,整体的抗扭刚性也提升了。
还有特斯拉和零跑使用的CTC技术,这个更加极端,直接把电池模组和电池包这两个包装全省去了,只用一个“托盘”把电芯集成到车身下部,相当于电池就是底盘,我们就直接坐在电池上。
悬架太高
刚才提到的车身“厚”,其实还体现在一个地方,就是车头。以下图为例,轮拱上沿到车头上端的距离越短,车身姿态看起来就更“高级”。
有些电车就不太注重这一点,而问到原因时,大家普遍理直气壮,“因为我的前悬使用了更高级的双叉臂结构,所以需要占用更多的空间”。
车头厚有什么问题吗?当然有,除了刚才提到的美观,电车这种高速吃瘪的角色,更需要好的空气动力学来优化电耗,而厚实的车头显然就不利于这一点。
对比常见的麦弗逊悬架,双叉臂最明显的不同之处,就是多了一套上控制臂,这使得它可以获得相对更好的抗侧倾能力和轮胎抓地性能。
不过,双叉臂也有很多种类,目前电车使用最多的,是高位双叉臂,它的上控制臂与羊角的连接点大多位于轮胎上方,就需要占用更多的垂向空间。
如此来看,电车的车头更厚,是不是就没有办法解决了?当然不是!作为玩弄双叉臂的老手,奥迪就有两种解决方法,且都完全适用于电车。
第一种是在对应上控制臂上方位置的塔顶处开一个大洞,这样上控制臂就有了足够的摆动空间,车头也能做得更低矮,兼顾高位双叉臂的性能和造型设计的美观。
特斯拉Model S、阿维塔12也采用了这种设计,所以我们可以看到,这几台车的侧面姿态都非常优美,没有那种过分厚实的感觉。
第二种是升级控制臂结构,拆分成2根一字型连杆。这样做的好处是改变了原本转向主销的位置,给了上控制臂“往回缩”的机会。
换句话说,上控制臂就不必再延伸到轮胎上方了,只需要缩在轮拱深处也能获得与之前一致的性能表现。
另外,由于可调节范围更广了,这种双球节的双叉臂结构的性能调校上限,还要比传统双叉臂结构更高。比如奥迪的前上下双球节双叉臂结构就通过改变虚拟主销,使前悬可以承载更大马力,抑制扭力转向。
诸如蔚来ET7、凯迪拉克锐歌等车型就采用了这种结构,从图片可以看到,它的上控制臂藏在了轮胎后面,而不是在轮胎正上方,如此就不用和轮胎抢轮拱内的空间了,车头就可以做得更低矮,获得相对更好的空气动力学,进而提升高速行驶时的电耗和车身稳定性。
最后,我们认识一辆车总是从外观开始的,设计的重要性不言而喻。并且不同于汽油车,新能源车有更广阔的设计空间,应该形成自己的设计风格。但现在我们看到的却是,各家车企的设计空前趋同,希望车企们在克服电动车设计的一些难点的同时,能给到更多有趣的、惊艳的设计。
隐藏式门把手真恶心,内饰光秃秃,中间矗个屏也真恶心
车头眯眯眼就算了,连转向灯都几乎看不到了....不知道什么设计
严打眯眯眼
隐藏式门把手和超级大屏绝对是设计师偷懒顶峰的代表作,内饰基本同化,没有各自的设计特色,清一色的大屏[无奈吐舌]
一派胡言
上来就电车长得丑? 这几年各种电车出来,外观不要太炫酷好吗
把仪表盘还回来!
随便一台电车都比油车好看
电池……小时候玩具车才用电池🤣后来还经常被用来调侃开不起车,没想到现在大玩具车也用上了南孚聚能环十八代
电车看起来普遍更有科技感些
电车反而更容易设计得更好看!!!只是大多汽车设计从业者还在以燃油车设计为思路。却没想到电车直接就是另一个系统。传统燃油车需要为油箱、变速箱、发动机这三个大家伙让出空间。而电车需要电池、电机两个部件。电在放底部平铺,电机放哪呢?放哪都可以!主控板放哪都行。才几个重要部件,却设计得和燃油车一样是什么原因???很大的原因是很多部件都没技术,需要很大程度上去依赖别人提供的零部件来组装,从而想自己企业设计一款电车的外观~~是非常难的,甚至车架都不是自己说了算,自己只能设计蒙皮。哪家能像大家所熟知的苹果一样,从芯片到系统都是自己研发的,然后分别丢给很多科技企业来生产部件,再分包给一家企业做最后的组装!!!还在以燃油车的思路来生产电车~~~我们慢慢看着吧~~~自己不努力研发自己的技术,就等着市场被别人蚕食~~!!!现在华为为什么要研发一系列的汽车专利技术,并且不会去触碰汽车的生产???因为华为在布局!在~~以后~~能给这些不思进取的企业兜底,至少可以选择华为成熟的技术产品来自己造电车。
电车不需要设计进气格栅。所以总觉得没有燃油车前脸好看。
越好看的车成本越高也越贵
愿意沉下来唠点科普底盘的文章,都是好文章,就像脱口秀一样植入点广告,只要恰当都点赞[点赞]
随便一台电车都比油车好看
隐藏式门把手真恶心,内饰光秃秃,中间矗个屏也真恶心
后排就像坐小板凳
前驱和后驱哪个容易操控?[呲牙笑][呲牙笑]
对对对,丰田卡罗拉最漂亮[呲牙笑]
对于电车,我唯一不太感冒的就是车牌的颜色,如果改为黄色、橙色、金色就爽多了
丑就丑啦~要认~
满满干货 好文好知识
谁说电车长得丑?!
高级感另外重要因素,车轮上边缘到机盖的距离,车窗下边缘到地面的距离
自己立靶子自己打。
前驱和后驱哪个容易操控?
电车就像是一个没有嘴的哑巴[得瑟]丑死了