作為一款純電動車,寶馬i4並非基於純電專屬平台打造,而是採用與3系、5系等燃油車相同的CLAR平台。這正好呼應了寶馬CEO齊普策(OliverZipse)前不久的公開發言:寶馬現階段不會開發純電動車專屬平台,而是基於現有平台打造燃油、純電、混動車型,理由是純電平台成本過高,投資回報週期過長。
與寶馬不同的是,目前大多數電動車製造商都傾向於打造純電專屬平台,大家比較熟悉的有奔馳的MEA平台、大眾的MEB平台,以及國內的廣汽新能源GEP平台、幾何汽車PMA平台。而豐田、通用也在籌備各自的純電動車專屬平台。
那與非純電平台相比,純電平台究竟有哪些優點?這些優點對電動車的綜合性能——續航、能耗、實用性、安全性等,有直接影響嗎?消費者在用車過程中又能否輕易感知到?我們這就來探究一番。
從理論上説,純電動車專屬平台與燃油車平台很類似,都是以模塊化技術為基礎,具備較高的技術通用性以及車型可拓展性。不同的是,純電平台無需考慮發動機、變速箱、傳動軸等部件的位置佈局,可以更專注於車身架構的優化,從而讓用户各方面的體驗都得到實質性的提升。
在傳統燃油車上,動力總成和傳動系統有多種不同的形式:發動機從四缸到八缸、變速箱從CVT到10AT、驅動形式從前驅到全時四驅。不同的組合,會產生不同的性能表現,但同時也會對車內空間利用率有着不同的影響。
在車身尺寸相近的情況下,縱置發動機會比橫置發動機佔用更多乘客艙空間,而後輪驅動的車型又會比前輪驅動的佔據更多底盤空間。
燃油車“三大件”的結構,很大程度上決定了車身佈局以及車內空間利用率。
純電動車最核心的部件是電機、電池、電控,其中電機和電控的尺寸規格都是相對固定的,而電池的形狀以及擺放位置也可以靈活變化。因此,純電動平台可對三電系統的佈局進行提前規劃,使車輛的長寬高尺寸、軸距、輪距有着比燃油車更豐富的變化。
(主流電動車的電機和電控系統都整合在一起,尺寸相對緊湊,電池組又有多種排布方式,這是純電動平台能靈活調整車身尺寸參數的前提。)
除了靈活的車身結構之外,更好的空間利用率也是純電平台的一大優勢。
廣汽新能源的AionLX就是很好的例子。它基於廣新第二代GEP純電平台打造,光從車身長度上看,它是一款標準的中型SUV,但它的軸距和寬度已達到了中大型SUV的標準——這為提高車內空間利用率創造有利條件。
AionLX長度與寶馬X3處於同一級別,但軸距已經達到路虎攬勝的水平。
在更長軸距的基礎上,AionLX採用了體積更小的三合一電驅系統,前艙的尺寸得以縮小,乘員艙的空間也就進一步被擴大。另外,得益於電池組的合理佈局,AionLX後排地板能做到全平狀態,而且尾箱的儲物空間幾乎沒有受到影響。
注意了,AionLX的後排座椅還帶有電動腳託,這是多見於7座MPV上的設計,如今在一台SUV上也能看到,這是非純電平台車型難以做到的。
除了尺寸和空間之外,純電動平台帶來的另一項顯著優勢,就是整車綜合性能的提升。純電動車最關鍵的性能指標,莫過於續航、能耗,以及動力表現,但在大多數人的認知當中,這些指標都是由三電系統直接影響的,與是否採用純電平台似乎沒有直接關係。
事實真的如此嗎?
我們不妨拿同級別的純電平台車型與非純電平台車型作個對比(如下圖)。
從表中可以看出以下幾個事實:
1、AionS有着最先進的三合一電驅系統(電機、逆變器、變速箱整合於一身)以及最高的續航距離;
2、幾何A的能量密度達到182wh/kg,是目前國產電動車中的最高水平;
3、北汽新能源EU5加速性能最快,但電池能量密度與AionS和幾何A相比依然不是一個量級,車身重量也是四款車中最高的;
4、AionS電池容量低於幾何A和北汽新能源EU5,但其續航距離是最高的,加速性能也排在第二,因此其綜合性能是最強的一款;朗逸純電則是四款車中表現最差的。
其實除了AionS和幾何A之外,絕大多數基於純電平台打造的車型,都有着技術含量較高的三電系統。表面看來,這是車企捨得花錢的結果,而這在背後,則是平台化理念的深層次體現。
車企開發平台化技術,其實就是為了制定統一化的標準。這個標準涵蓋了車輛的各個方面,不僅車身架構要有一致的技術標準,動力系統、整車製造工藝,乃至生產方式、品質監控標準,都要有同樣高的水準。
AionS上的“三合一”電驅系統,相比分體式電驅系統,重量降低了12%,功率和扭矩分別提升了14%和20%。
就如豐田的TNGA架構,旗下所有車型在擁有高強度、輕量化的車架之餘,必須同步搭載高能效的發動機,才能達到TNGA的標準。純電動平台亦然,既然車身架構比非純電平台更為優秀,那與之匹配的三電系必須有着相符的技術高度。
當然,我們不排除一些非純電平台的車型也能搭載高技術含量的三電系統,但有一項指標是難以與純電平台車型看齊的——車身重量分佈。
由於電動車重量普遍比燃油車大,而且加速迅猛,因此車身重量轉移會較同級燃油車大。若重量分佈不合理,可能會對車輛操控性能造成負面影響。而純電平台則可對電機和電池佈局位置作靈活調整,從而將車輛前後比重調節到最合理狀態。
同基於第二代GEP純電平台打造的廣汽新能源AionS和AionLX,前後橋重量分配比例均達到50:50,對車輛的操控穩定性能有很大幫助。反觀同級別的非純電平台車型,車身前後比重能達到這個比例的,幾乎沒有。
電池是電動車最脆弱的部分,不但受撞擊容易起火,就算停在車庫裏也會無緣無故自燃,相關的案例大家在新聞裏都看不少。那基於純電平台打造的車,會否在電池安全性上更有保障?這想必是消費者最關心的問題。
先拋出結論:純電平台車型會有着更高的安全性。
基於靈活度高的優勢,純電平台可針對性地對三電系統進行各種防護加固。例如奔馳EQC,它為前橋驅動電機設置了鋼管結構副車架,在發生碰撞時能提供更有有效的物理保護,而其電池包外圍也設置了由全鋁蜂窩桁架、吸能緩衝塊和鋁合金包圍組成的三層保護結構,防止外力作用導致電池受損。
再看廣汽新能源AionLX,其底盤由大量鋁合金材料打造,在電池組位置的下方還設置了多組橫樑,進一步提升底盤剛性。AionLX的整個車架本已是一個十分堅固的防護框架,在發生碰撞時能最大程度地吸收、分散撞擊力,以保證電池組的安全。
AionLX的車架,本就是一個相當堅固的防護框架。
也許你會好奇,上面説到的這些安全防護措施都是被動式的,那非純電平台的車型就無法做到嗎?
一般而言,電動車需要重點保護的是位於底盤中部的電池,而燃油車需要保護的部位是前艙的發動機和位於底盤後方的油箱,防護側重點的不同,決定了純電平台和非純電平台在設計上的本質區別。
奔馳EQC上的電池組,其防護結構與車架融為一體。
車架的設計是一個高度系統化的工程,其安全性並非取決於某一部分的強度,而是需要整體結構的合理搭配。不少“油改電”車型都宣稱對電池組進行了各種加固保護,但這更多是在原有燃油車車架的基礎上進行補強,屬於彌補性質。而純電平台在設計之初就將整體安全性考慮在內,防護能力是與生俱來的,不但抗撞擊性能更好,而且吸能效果、結構穩定性、整體剛性等方面都有更好的表現。
在燃油車領域,平台化的概念其實已得到廣泛的普及,只不過不同車企對技術整合程度有所不同,整合程度的高與低,更多體現在品質一致性和技術通用性方面,但對車輛的具體性能並沒起到決定性的影響。
不少車企沒有明確的平台化概念,但其下產品的實際性能表現並不亞於一些高度平台化的車型。
但到了純電動車領域,情況就不同了。一款車有否基於純電平台打造,其綜合產品力差異還是比較明顯的。光是在車架部分,純電平台就能帶來更高的空間利用率、更好合理的機械佈局,以及更高的整體安全性,而與之配套的三電系統,當然也會有着更高的技術含量。
在研發純電動平台的背後,除了車企動輒數十上百億的成本投入之外,更少不了車企對純電動路線的認可和決心。在新能源技術發展前景尚未完全明朗的情況下,打造純電動專屬平台也許是一種賭博,但至少,能讓消費者看到一種更專業、更可靠、更完善的純電動車品類。