聊聊電動(dòng)車(chē)的續(xù)航技能 擴(kuò)容/減重/動(dòng)能回收只為“+1km”

電動(dòng)乘用車(chē)平臺(tái)（www.evpartner.com/auto/）6月16訊：一茬又一茬的新電動(dòng)車(chē)上市，我們似乎已經(jīng)輕輕松松迎來(lái)了“續(xù)航400+”的時(shí)代，兩天一充好像已經(jīng)是上個(gè)世紀(jì)的往事。你知道為了給電動(dòng)車(chē)的續(xù)航里程“續(xù)命+1km”，各家都祭出了哪些“大招”？來(lái)一起聊聊~

大力出奇跡：擴(kuò)大電池容量

提升續(xù)航里程最簡(jiǎn)單的辦法就是塞一個(gè)大容量的電池。它可以體積更大，也可以能量密度更高。以特斯拉為例，特斯拉前/后軸間以圓柱狀鋰電池組成的板狀電池包為地板，盡可能增加電池容量。這種設(shè)計(jì)思路就是典型的“大力出奇跡”，簡(jiǎn)單粗暴見(jiàn)效快。也正因此，特斯拉才選擇可以容納更多電池的MODEL S來(lái)打開(kāi)市場(chǎng)，而非MODEL 3。

而在很多“油改電”的電動(dòng)車(chē)上，主機(jī)廠(chǎng)為了增加電池的容量，往往會(huì)在能量密度暫時(shí)處于瓶頸期時(shí)擴(kuò)大電池的體積，但是燃油平臺(tái)的底盤(pán)設(shè)計(jì)留給電池包的空間往往空間逼仄且不規(guī)則，所以部分國(guó)產(chǎn)電動(dòng)車(chē)底盤(pán)下部凸出的電池包會(huì)顯得非常扎眼。

除了上面兩種比較“經(jīng)濟(jì)”的解決方案，提高電池包的能量密度也可以延長(zhǎng)續(xù)航。目前，國(guó)產(chǎn)電動(dòng)車(chē)的電池包能量密度已經(jīng)達(dá)到了140-160Wh/kg（剛剛預(yù)售不久的傳祺GE3530電池能量密度超過(guò)了160Wh/kg）。作為參考，特斯拉18650電池包能量密度為232Wh/kg，而MODEL 3將搭載的2170電池包能量密度將突破300Wh/kg。

根據(jù)國(guó)家規(guī)劃目標(biāo)，2020年新能源汽車(chē)電池能量密度要達(dá)到300Wh/kg；2025年，電池能量密度達(dá)到400Wh/kg；2030年，電池能量密度達(dá)到500Wh/kg。不過(guò)能量密度的提升是成本很大的，在電池補(bǔ)貼破退的大趨勢(shì)下，怕是巧婦難為無(wú)米之炊。

電池的哲學(xué)在于妥協(xié)：如何在現(xiàn)有技術(shù)條件下做出體積更小、重量更輕且能量密度更高的電池，在各項(xiàng)技術(shù)保證續(xù)航的同時(shí)，把成本控制在一個(gè)可以接受的范圍。

是成本和續(xù)航限制了馬力：低功率高效電動(dòng)機(jī)

在電動(dòng)機(jī)的選擇上，工程師們基本分為兩種流派：“價(jià)高電多力大磚飛”和“續(xù)航成本限制馬力”。高售價(jià)使得特斯拉可以任性地往底盤(pán)中塞進(jìn)價(jià)格高昂的大容量電池和高性能電動(dòng)機(jī)，同時(shí)不必過(guò)于在乎高性能車(chē)型的節(jié)能設(shè)計(jì)，大功率電機(jī)+電動(dòng)四驅(qū)+大尺寸運(yùn)動(dòng)輪胎隨時(shí)平底起飛，好像百公里加速大于4秒都不好意思叫特斯拉。

而對(duì)于依賴(lài)補(bǔ)貼又受售價(jià)限制的自主新能源車(chē)來(lái)說(shuō)，更偏向于選擇功率更小也更經(jīng)濟(jì)的動(dòng)力方案來(lái)盡量延長(zhǎng)續(xù)航里程。如果自主電動(dòng)車(chē)可以賣(mài)到特斯拉的價(jià)格，自主廠(chǎng)商的電動(dòng)車(chē)硬件水平很可能會(huì)在短時(shí)間內(nèi)準(zhǔn)平特斯拉，但可能鮮有人為沒(méi)有光環(huán)加持的自主廠(chǎng)商買(mǎi)單。就好像一臺(tái)全面追評(píng)iPhone X但要價(jià)6000元的國(guó)產(chǎn)手機(jī)，有多少人會(huì)買(mǎi)賬？當(dāng)然，并非所有自主廠(chǎng)商都走了續(xù)航路線(xiàn)，補(bǔ)貼后要價(jià)30萬(wàn)元的寶沃BXi7在雙電動(dòng)機(jī)+四驅(qū)的動(dòng)力組合下，BXi7的百公里加速時(shí)間為6.5秒，NEDC工況續(xù)航里程也僅有308km，既沒(méi)有電動(dòng)車(chē)的加速優(yōu)勢(shì)，又犧牲了續(xù)航能力。

電動(dòng)車(chē)企業(yè)的“核心功法”：電池管理

電控系統(tǒng)可以提供快充/快放保護(hù)、過(guò)充/過(guò)放防護(hù)、自動(dòng)預(yù)警、斷電保護(hù)、低溫預(yù)加熱、實(shí)時(shí)電流調(diào)節(jié)等等一系列的功能，是電動(dòng)車(chē)性能、電能的調(diào)度中心，直接關(guān)乎電動(dòng)車(chē)的性能、續(xù)航以及行車(chē)安全。好比同一款驍龍845，在不同的安卓手機(jī)上表現(xiàn)天差地別。

電池、電機(jī)可以采購(gòu)，但是電控技術(shù)卻必須靠自己。以特斯拉為例，其電池來(lái)自于日本松下，電機(jī)來(lái)自于臺(tái)灣富田，唯獨(dú)電控這門(mén)“核心功法”由特斯拉自行研發(fā)。這也是自主電動(dòng)車(chē)最需要投入精力和成本來(lái)雕琢的技術(shù)。

胖子是沒(méi)有未來(lái)的：車(chē)身輕量化

整備質(zhì)量越大，續(xù)航也會(huì)相應(yīng)越短，就好像肥胖體質(zhì)跑得更慢且更費(fèi)力一樣。為了給行駛里程“續(xù)命”，電動(dòng)車(chē)的輕量化設(shè)計(jì)必不可少。特斯拉、蔚來(lái)以及捷豹都在自家的電動(dòng)車(chē)上采用了鋁車(chē)身技術(shù)，最大程度強(qiáng)化續(xù)航能力。

而對(duì)于土豪級(jí)別的真·RMB玩家來(lái)說(shuō)，全鋁車(chē)身已經(jīng)不能滿(mǎn)足其對(duì)性能和Show off的需求，這個(gè)時(shí)候就需要碳纖維同學(xué)上場(chǎng)了。電動(dòng)超跑廠(chǎng)商Rimac就在能夠合法上路的電動(dòng)超跑Concept One大量采用了碳纖維材質(zhì)來(lái)實(shí)現(xiàn)輕量化，保證性能的同時(shí)延長(zhǎng)續(xù)航。

不過(guò)碳纖維已經(jīng)不是土豪的專(zhuān)屬，寶馬i3為了達(dá)到輕量化和延長(zhǎng)續(xù)航里程的目的也同樣采用了碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料，不過(guò)這也是寶馬i3售價(jià)偏高的原因。另外，身材太小也是制約i3續(xù)航里程的一大因素，畢竟電池多才是王道。

破開(kāi)空氣阻力：空氣動(dòng)力設(shè)計(jì)

不同于燃油車(chē)的“高速巡航熱效率最高”，電池中的電能沒(méi)有“電效率”，但是電動(dòng)車(chē)受到空氣阻力的影響反而更加明顯。假設(shè)一款車(chē)以120km/h的時(shí)速行駛，其60%的功率都會(huì)被用于客服空氣阻力，這對(duì)電動(dòng)車(chē)的續(xù)航能力簡(jiǎn)直是一次降維打擊。

為了減小風(fēng)阻并延長(zhǎng)續(xù)航，主機(jī)廠(chǎng)使出了渾身解數(shù)，封閉式格柵、半封閉輪圈、底盤(pán)護(hù)板、后擴(kuò)散器以及隱藏式車(chē)門(mén)拉手等一系列優(yōu)化空氣動(dòng)力學(xué)的設(shè)計(jì)已經(jīng)開(kāi)始逐漸普及，全新的電動(dòng)車(chē)在外觀方面也越來(lái)越趨向低風(fēng)阻的設(shè)計(jì)。

得益于空氣動(dòng)力學(xué)的設(shè)計(jì)優(yōu)化，電動(dòng)車(chē)的風(fēng)阻系數(shù)得到了降低，續(xù)航里程大約可以增加10%。所以電動(dòng)車(chē)的車(chē)主們千萬(wàn)不要為了汽配城風(fēng)格的“炫酷外觀”而隨意加裝尾翼，您的愛(ài)車(chē)可是會(huì)提前沒(méi)電拋錨的。

換上一雙“滑板鞋”：低滾阻輪胎

討論燃油車(chē)時(shí)，我們經(jīng)常會(huì)說(shuō)某某系列的輪胎省油。在電動(dòng)車(chē)上也是一樣，低滾阻的經(jīng)濟(jì)型輪胎同樣可以適當(dāng)延長(zhǎng)電動(dòng)車(chē)的續(xù)航里程。以秦EV450為例，其采用的就是定位舒適靜音節(jié)能胎的米其林Primacy 3 ST浩悅輪胎。

還有不少電動(dòng)車(chē)采用了胎寬較窄的輪胎來(lái)降低滾動(dòng)阻力，比如寶馬i3的前輪寬度為155mm，而后輪寬度為175mm。更窄的胎寬可以帶來(lái)更長(zhǎng)的續(xù)航里程，不過(guò)在剎車(chē)性能方面也會(huì)犧牲一些。

杜絕浪費(fèi)：動(dòng)能回收

無(wú)論是燃油車(chē)還是電動(dòng)車(chē)，只要?jiǎng)x車(chē)就會(huì)使得多余的動(dòng)能在剎車(chē)片與剎車(chē)盤(pán)的摩擦中被轉(zhuǎn)化為熱量損失掉，于是便有了制動(dòng)能量回收系統(tǒng)的誕生。這項(xiàng)起源于F1賽事的配置如今也成為了電動(dòng)車(chē)延長(zhǎng)續(xù)駛里程的利器，用于把回收的能量充入電池，延長(zhǎng)續(xù)航。

根據(jù)計(jì)算，動(dòng)能回收大約可以幫助新能源車(chē)的NEDC工況續(xù)航里程進(jìn)一步延長(zhǎng)10%，而對(duì)于開(kāi)著電動(dòng)車(chē)也要激烈駕駛的同學(xué)們來(lái)說(shuō)，動(dòng)能回收的效果可能還要更加明顯一點(diǎn)，堪稱(chēng)是電動(dòng)車(chē)的續(xù)命神技了。

最后再說(shuō)兩句

雖然電動(dòng)車(chē)的續(xù)航里程已經(jīng)有了不小的進(jìn)步，不過(guò)人們的續(xù)航里程焦慮依然沒(méi)有得到根本解決。是選擇“密集充電站配合快充短續(xù)航”的方案還是堅(jiān)持“合理分布充電站配合長(zhǎng)續(xù)航車(chē)型”也在探索當(dāng)中。如果讓我定一個(gè)能夠解決續(xù)航焦慮的續(xù)航表現(xiàn)，我認(rèn)為EPA工況下續(xù)航達(dá)到500km（約等于NEDC工況600km）才能讓我感覺(jué)得“電還足夠”。