【特約研究員 冰封之城】在中國,電動車冰火兩重天的局面正在持續(xù):一方面高速電動汽車風(fēng)風(fēng)火火奔向更遠(yuǎn)更快更強(qiáng),政策頻出、各地新項(xiàng)目熱火朝天;一方面低速電動車仍被門檻低、技術(shù)含量低的帽子牢牢扣著,管理辦法依舊杳無音信、行業(yè)觀望停滯。
將新能源汽車強(qiáng)行分為“高速”、“低速”兩種形態(tài),這種從技術(shù)指標(biāo)上的劃分是否合理?低速電動車在城市交通及短途交通等應(yīng)用場景下優(yōu)勢在哪里?低速電動車只是處于初級階段,其發(fā)展的最終形態(tài)到底是怎樣的?還有多少的進(jìn)化空間和可能性?本期周報將嘗試做一個分析。
產(chǎn)品是指能夠供給市場,被人們使用和消費(fèi),并能滿足人們某種需求的任何東西,包括有形的物品、無形的服務(wù)、組織、觀念或它們的組合。消費(fèi)者購買的是產(chǎn)品的實(shí)體以及產(chǎn)品的核心利益(即向消費(fèi)者提供的基本效用和利益)。
“速度”作為電動汽車產(chǎn)品的一項(xiàng)技術(shù)指標(biāo),只是消費(fèi)者采購產(chǎn)品時期望的一系列屬性和條件之一。從這個角度講,按照“速度”劃分產(chǎn)品不是一種市場觀點(diǎn),而按照消費(fèi)者期望得到的效用來劃分,顯然更為合理?;蛘呖梢哉J(rèn)為:“凡是被消費(fèi)者,只按照低速場景來使用,或只發(fā)揮了低速屬性效應(yīng)的電動汽車產(chǎn)品,都應(yīng)該被稱為低速電動車”。
在當(dāng)前的市場上,時常有高速電動車“冒充”低速車的情況發(fā)生,如果繼續(xù)用產(chǎn)品的技術(shù)屬性代替消費(fèi)屬性,這種現(xiàn)象只會越來越多。
在城市交通和短途交通應(yīng)用中,小型低速電動車顯然有更多的優(yōu)勢,并能有效解決很多現(xiàn)實(shí)的問題。每一種產(chǎn)品都有他在特定場景中的優(yōu)勢,看完下表,也許會得出這樣的結(jié)論:“應(yīng)當(dāng)限制高速車在高速公路以下的場景中的應(yīng)用,因?yàn)樘臁⑻?、效率太低、?jīng)濟(jì)性性太差?!?/p>
城市應(yīng)用場景中各類車型屬性對比表 | ||
道路限速 | 國內(nèi)現(xiàn)狀 | 《中華人民共和國道路交通安全法實(shí)施條例》第四十五條:在沒有限速標(biāo)志、標(biāo)線的道路上,機(jī)動車不得超過下列最高行駛速度:(一)沒有道路中心線的道路,城市道路為每小時30公里,公路為每小時40公里;(二)同方向只有1條機(jī)動車道的道路,城市道路為每小時50公里,公路為每小時70公里。 高德地圖在2016年度中國主要城市交通分析報告中指出,目前國內(nèi)道路平均車速最高的城市為鄂爾多斯,也僅僅達(dá)到32.3Km/h。多數(shù)一二線城市的道路平均車速在25Km/h左右。 |
傳統(tǒng)燃油車 | 長期低速行駛、怠速狀態(tài),燃燒不充分。 | |
高速電動車 | 電機(jī)不在最高效率區(qū)間運(yùn)行。 | |
低速電動車 | 在滿足城市道路速度情況下,對能源的消耗最經(jīng)濟(jì)。 | |
目標(biāo)里程 | 國內(nèi)現(xiàn)狀 | 北京市交通委第五次城市交通綜合調(diào)查結(jié)果顯示:工作日每輛車平均要跑41.5公里; |
傳統(tǒng)燃油車 | 加注一次燃油,可行駛里程在500km以上 | |
高速電動車 | 裝著能跑300km的電池包,日常平均不到45km里程,不經(jīng)濟(jì) | |
低速電動車 | 100km可滿足日常短途通勤應(yīng)用,且經(jīng)濟(jì)性最高 | |
空間占用 | 國內(nèi)現(xiàn)狀 | 城市道路擁擠和停車難問題日益突出。在道路資源不變的情況下,減小體積、增加流量,顯然是有效方法。 |
傳統(tǒng)燃油車 | 通常車庫按小轎車車位占地要求為:凈寬不小于2.4米、凈深不小于5.3米,約12個平方 | |
高速電動車 | ||
低速電動車 | 一個停車位可以停放2-3輛。 | |
經(jīng)濟(jì)性 | 國內(nèi)現(xiàn)狀 | 一般汽車大多內(nèi)設(shè)4個座位,但大部分時間只有2個人使用,其他座位的利用率不到20%,這個意味著大量的能源成本浪費(fèi)。 |
傳統(tǒng)燃油車 | 一輛燃油車車重約等于20倍人的體重 | |
高速電動車 | 帝豪EV裝45度電池,90k電機(jī) | |
低速電動車 | 一臺帝豪EV的電池、電機(jī)材料,可以造8臺低速車 |
顯然在未來城市交通工具中,低速電動車因其小型化、輕量化、占據(jù)空間更小、耗能更低,完全能夠滿足城市安全便利性,有效地實(shí)現(xiàn)個人交通所需的要求。雖然現(xiàn)在的低速電動車還是一個極簡功能化的產(chǎn)品,但隨著電氣化控制與無線互聯(lián)等新技術(shù)的發(fā)展,必將使之進(jìn)化到一個全新的狀態(tài)。
電動汽車沒有發(fā)動機(jī)和變速器的裝置,電池組件及動力總成等會被集成設(shè)計(jì)成一塊底板或是其他形狀,可以根據(jù)車輛風(fēng)格和性能的要求把它們設(shè)計(jì)在最佳位置。大家非常熟悉的特斯拉,正是如此。
寶馬i3,則更近一步,將全車功能集成劃分為“Life”和“Drive”兩個獨(dú)立的模塊成,“Life”代表乘員艙部分,采用超輕量化并且高強(qiáng)度的CFRP碳纖維復(fù)合材料構(gòu)成,而“Drive”則將懸架、蓄電池組、驅(qū)動系統(tǒng)和碰撞防護(hù)結(jié)構(gòu)納入整個模塊中。
通用發(fā)布的AUTONOMY,更是將這一概念推到極致,它將所有部件安裝在一塊“滑板”內(nèi),在這塊“滑板”之上任何的車體外形設(shè)計(jì)都是被允許的。
低速電動車因車型小,功能件的功率、容量、尺寸等更小,反而更適應(yīng)這樣一種技術(shù)平臺。美國的Trexa公司,發(fā)布了一款開放性電動車底盤“Trexa EV”概念。主體由鋼和鋁合金構(gòu)成,軸距有1.625m,2.032m,2.438m三種,正是一個低速車尺寸的平臺。
日本TGMY公司也發(fā)布了一款超小型純電動汽車底盤,該平臺尺寸為長2480×寬1290×高1230mm,可以提供給整車廠商,由各廠商在上面安裝車身。
對生產(chǎn)者而言,類似模塊化的設(shè)計(jì)有利于降低成本,提高生產(chǎn)率;對消費(fèi)者而言,只需花很少的錢便可以對整車外殼進(jìn)行更換,如同換了一部新車;對駕駛樂趣而言,通過調(diào)低推力系統(tǒng)在底盤車架內(nèi)部的高度,駕駛者可以享受到重心較低的跑車感受,卻同時擁有SUV的寬闊視野。
2. 更適合輪轂電機(jī)應(yīng)用落地
輪轂電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)可以靈活地布置于車輪中,直接驅(qū)動輪轂旋轉(zhuǎn)。與內(nèi)燃機(jī)、單電機(jī)等傳統(tǒng)集中驅(qū)動方式相比,其在動力配置、傳動結(jié)構(gòu) 、操控性能、能源利用等方面的技術(shù)優(yōu)勢和特點(diǎn)極為明顯。
但是輪轂電機(jī)尚存在高速下失穩(wěn)、非簧質(zhì)量大,高密封環(huán)境下的散熱難、制動集成問題、能量管理待優(yōu)化等諸多問題,使得其在高速電動車領(lǐng)域的規(guī)?;瘧?yīng)用受到了一定的限制。而低速電動車功率小,一般來說3~4kw 比較常見,那么非簧質(zhì)量大、高速失穩(wěn)等大功率、高速度工況下遇到的問題,在低速車上就不存在了。因此,輪轂電機(jī)最適合在低速電動車平臺上應(yīng)用落地,而這一技術(shù)的應(yīng)用,也會給產(chǎn)品形態(tài)帶來新的變化。
比如,若對輪轂電機(jī)驅(qū)動的車輛進(jìn)一步導(dǎo)入四輪轉(zhuǎn)向技術(shù)(4WS),即可減小其轉(zhuǎn)向半徑,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)零半徑轉(zhuǎn)向。日本恩梯恩公司在2011年制造了一款Q’mo原型電動概念車,四個車輪均裝有輪轂電機(jī),巡航速度在60公里/時,可以以自身為圓心自轉(zhuǎn),也可以像螃蟹一樣橫向移動。
由于動力控制由硬連接改為軟連接,能通過電子控制器,實(shí)現(xiàn)各輪轂從零到最大速度之間的無級變速和輪轂間的差速要求。因此可以通過線控系統(tǒng),獨(dú)立操作每個車輪,實(shí)現(xiàn)良好的全向轉(zhuǎn)向、穩(wěn)定移動和牽引控制。
采用線傳操控技術(shù)之后,油門、剎車踏板都可以取消,所有操縱系統(tǒng)都可以集中在底盤,底盤與車身之間只是接口連接,將車廂內(nèi)駕車者的操縱信息傳送至底盤內(nèi)的操縱系統(tǒng)。
在這樣的變化下,車門幵啟方向不再局限為兩側(cè),可以實(shí)現(xiàn)從汽車四周出入,例如采用前后方向作為乘客的上下車和取物方向,能夠大大降低停車需要的空間,提高停車場的利用率,也能提高安全性。尤其對于行動不便的老人,這樣的上下車方式更加方便。比如,日產(chǎn)開發(fā)的一款Pivo 2概念車,就包含了這個理念。
無論從環(huán)保節(jié)能還是經(jīng)濟(jì)的角度,微型化都是未來汽車的趨勢之一。傳統(tǒng)汽車大多內(nèi)設(shè)4個座位,但大部分時間汽車只有2個人使用,其他座位的利用率不到20%,這就意味著大量的能源成本。低速電動車因其更小的車型、更靈活的座椅排布方式,更能適應(yīng)未來高效率利用的需求。
無線互聯(lián)技術(shù)通過在車體內(nèi)部外部以及道路、橋梁、收費(fèi)站、停車場等各種交通基礎(chǔ)設(shè)施上安裝感應(yīng)器,實(shí)現(xiàn)車與車、車與道路之間的無線互聯(lián)。該技術(shù)能讓不同的車沿著同樣的路線向相同的目的地行駛。預(yù)想當(dāng)乘坐少于2人時,可以只出動1輛車,需要乘坐2人以上時,通過無線互聯(lián),2輛微型車之間隔著很小的距離前后或者并列行駛,這樣能夠滿足多種乘坐需求,既減少了能源消耗,又增加了原本有限的續(xù)航里程,而且可以實(shí)現(xiàn)更多更靈活地停車方式。
德國人工智能研究中心(DFKI)所屬的不萊梅機(jī)器人創(chuàng)新中心研發(fā)的螃蟹車就是這種思路研究的結(jié)果。這款迷你電動汽車EO Smart 2,尺寸只有2500mmX1570mm,僅有一排座位,重量750公斤,時速也只有65公里/小時,完全就是低速電動車的標(biāo)準(zhǔn)配置版本。
在這款車的設(shè)計(jì)預(yù)想之中,EO Smart 2可以智能連接,形成編組,如果遇到特殊路況,能組成一部卡車或一部家用MPV來使用。
EO Smart 2是德國面向未來城市交通而規(guī)劃的概念,從技術(shù)指標(biāo)上講,是一款不折不扣的“低速電動車”,但相信沒有人去質(zhì)疑其技術(shù)含量。
因此從應(yīng)用場景上講,低速電動車有非常大的優(yōu)勢,從技術(shù)方向上看,也有很大的升級進(jìn)化空間,如果僅因?yàn)楝F(xiàn)階段的產(chǎn)品形態(tài)低,就否決其發(fā)展,無疑堵上了一條極可能發(fā)展成功的路線。
來源:第一電動網(wǎng)
作者:冰封之城
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