還記得在今年1月的北美CES展上,Jeep帶來了PHEV版本的牧馬人。PHEV技術搭載在轎車或是城市SUV上可以說見慣不怪,但說實話硬派越野車+新能源這樣的搭配還是第一次見(PPT造車以及概念車除外)。那問題又來了,硬派越野車不做新能源除了因為市場需求量小之外,在技術上難道還有不可逾越的障礙嗎?
我們不妨把這個問題拆分為如下5個部分:
「 脫困能力 」
“新能源車機械結構更簡單、扭矩輸出控制更精準。”
脫困能力離不開兩大因素,一是發(fā)動機低扭夠強,二是可靠的四驅系統(tǒng)。
先說第一點,要獲得一個足夠強的低扭輸出,要么就選擇一臺大排量自吸發(fā)動機、要么就加渦輪增壓,但對于越野車來說,第一種方案往往比第二種靠譜,首先是因為渦輪會有渦輪遲滯,油門響應肯定不如自吸那么快,另外一點就是自吸發(fā)動機的扭矩輸出比渦輪線性,對于駕駛員來說在極端情況下更容易控制發(fā)動機的動力輸出,最后一點就是可靠性的問題,渦輪的加入還涉及到新增的中冷、冷卻油路等等,運轉過程中還會提升引擎?zhèn)}溫度,除了省點油錢可以說百害而無一利。
(自吸發(fā)動機的扭矩輸出比渦輪發(fā)動機線性)
再說說新能源車,目前大部分插混車、電動車都搭載了永磁同步電機,從輸出功率/扭矩曲線可以看到電機輸出前段有一個恒定的峰值扭矩輸出,基本上就是一踩“油門”就有。雖然大扭矩對于越野車來說是優(yōu)勢,但瞬間釋放的大扭矩很容易突破輪胎的抓地力,因此極限越野脫困就更加困難了。
(永磁同步電機輸出特性)
另外再說說四驅系統(tǒng),傳統(tǒng)燃油車要實現(xiàn)四驅就必須有傳動軸,另外還要配合各式各樣的“鎖”才能擁有更強的脫困能力,正如大G的前差速鎖(前軸兩輪實現(xiàn)剛性連接)、后差速鎖(后軸兩輪實現(xiàn)剛性連接)以及中央差速鎖(同步前后軸轉速)。但對于新能源車來說,因為電機可以單獨布置在前后軸,所以整個系統(tǒng)因為機械結構變得簡單而更可靠,另外電機可以直接通過調節(jié)電壓/電流控制扭矩輸出,所以比傳統(tǒng)的機械式差速鎖更容易做到精細化控制。
因此在脫困能力上,個人認為新能源車(尤其是電動車)在結構角度更加適合打造一款硬派越野車,但從電機輸出特性考慮,我認為優(yōu)勢不大。
「 高強度、剛度的車身設計 」
“新能源車能勝任、PHEV更適合。”
在以前,傳統(tǒng)硬派越野車都有一個特點,那就是非承載式車身設計,非承載式車身因為有了底盤大梁,所以能承受極限越野對車身產(chǎn)生的剪切力,整車剛性更加強。我們常見的豐田lc、牧馬人、大G還有這幾年比較火的H9、mu-X等等都采用了非承載式車身,當然隨著材料學的發(fā)展以及結構設計上的優(yōu)化,未來的硬派越野車也可能不會標配底盤大梁了,最好的例子就是路虎新衛(wèi)士。
既然大梁不是衡量能否極限越野的必要條件,那新能源車豈不是只要保證整個車架有極高的剛度與強度就能成為硬派越野車了?理論雖說如此,但我認為還需要綜合考慮到電池包。
如果像電動車那種平鋪在車底的電池包,那在車身扭曲的狀態(tài)下(例如大幅度的交叉軸)電池包也會發(fā)生變形,變形后的電池包有可能損傷里面的電芯或冷卻系統(tǒng)從而引起短路。
而如果是T型電池包或是電池包布置在后軸上方的車型(PHEV),那因為車身扭曲導致電池包的型變量就會小很多,所以這也是牧馬人試水PHEV的原因吧?
(鋰電池組布置在后軸上方的PHEV車型)
「 可靠性 」
“電池包受外力撞擊不安全。”
雖說燃油車的發(fā)動機、變速箱等機械結構十分復雜,但在極端環(huán)境下它們都相當可靠,就算你翻山越嶺不小心磕碰到油底殼,也不會帶來多嚴重的安全隱患。
但新能源車,尤其是電動車就不一樣了,平鋪在車底(往往是全車的最低點)的電池在受到硬物撞擊時有機會損傷到電池包里面的電芯,雖說現(xiàn)在的電池組都有堅固的外殼進行保護并做過防水、抗震、防刺穿等測試,但因為外力作用傷及電池包導致自燃的例子可謂屢見不鮮。
因此目前從可靠性角度分析,電動車不適合做硬派越野車,而PHEV車型往往把電池包布置在后橋上方,所以還相對安全不少。
「 接近角、離去角 」
“新能源車在設計上可效仿燃油車,重心更低更適合越野?!?/p>
傳統(tǒng)硬派越野車為了擁有更大的接近角和離去角,往往前后輪都會放置在整車的四個角位,就像牧馬人超短(幾乎沒有)的前懸、后懸?guī)砹?3.9度的接近角以及37度的離去角,通過性自然就不成問題了。
當然新能源車也能完全效仿這樣的設計,另外因為電池包讓整車重心更低,所以在越野過程中更不容易翻車。
「 續(xù)航性能 」
“插電混動沒問題,電動車暫時不適合?!?/p>
對于硬派越野車來說續(xù)航性能也是一個值得考慮的地方,畢竟在西北部大草原或者沙漠無人區(qū),往往要開上百公里才有加油站,為此像lc150、牧馬人這些車都有80L以上的大油箱,滿油能跑700公里,如果再改裝副油箱那隨隨便便就能跑上千公里了。
而對于插電混動車來說,滿油滿電也能跑800公里,而且能充電也能加油,續(xù)航完全不成問題,但電動車遇到這種用車環(huán)境就尷尬了,雖說目前主流的電動車NEDC續(xù)航也能達到500公里,但實際續(xù)航卻比NEDC低不少,尤其在極端氣候環(huán)境下更是大打折扣。
所以從續(xù)航角度考慮,插電混動可以應付硬派越野車的使用環(huán)境,但電動車就不適合了。
「 固態(tài)電池才能讓純電越野車成為可能 」
正所謂“聞道有先后,術業(yè)有專攻?!彪妱榆囈驗樾旭偘察o、舒適,再加上沒有尾氣排放,很適合在城市作為代步工具使用。但受限于電池技術,現(xiàn)在它還不能應付極端用車環(huán)境,這也是目前為止只有牧馬人PHEV一款試水車型的原因。
當然未來會不會出現(xiàn)純電牧馬人甚至純電普拉多呢?那就要看固態(tài)電池能不能降低成本商用普及了。
來源:太平洋汽車
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