【有車以后 新車實(shí)拍】是什么成就了梅賽德斯奔馳在傳統(tǒng)汽車品牌中的無上地位?是汽車發(fā)明者的至高榮譽(yù)?是F1賽場上的連冠王朝?還是標(biāo)桿產(chǎn)品不斷的黃金百年?答案:以上全是。在內(nèi)燃機(jī)時(shí)代,全世界人民一致贊同,帶有三叉星徽的汽車是成功的象征。這讓奔馳有了大放豪言的底氣:你可能一時(shí)妥協(xié)買了其他品牌,終有一天,你還是會選擇梅賽德斯奔馳。
不過,在電動化時(shí)代,以“BBA”為首的老牌豪華陣營似乎正在失去護(hù)城河:引以為傲的高性能,電動機(jī)信手拈來;優(yōu)秀的行駛品質(zhì),車身電池一體化贏在起跑線;考究精致的豪華座艙,黯然失色于智能化時(shí)代。這些內(nèi)燃機(jī)時(shí)代的護(hù)城河,正在被以特斯拉為首的智能電動車們瓦解。下個(gè)時(shí)代的品牌階級,也正在被重新定義。
如此一來,以奔馳為首的舊時(shí)代統(tǒng)治者們,被迫加入電動時(shí)代話語權(quán)的爭奪,試圖重新穩(wěn)固自己的地位,而作為上一個(gè)百年當(dāng)之無愧的老大哥,奔馳用單次充電實(shí)測續(xù)航超過1200公里的VISION EQXX概念車給出了自己的答案:電動化未來,能效就是硬通貨。
溯源設(shè)計(jì) 美即真理
在航空領(lǐng)域流傳著這樣的說法:凡是看起來漂亮的飛機(jī)一定是好飛機(jī)。飛機(jī)的設(shè)計(jì)首先要滿足空氣動力學(xué)的要求,性能優(yōu)異的飛機(jī)代表著極為精密的計(jì)算,反映出極致的物理特性。美即真理,而它們是真理的具像表達(dá)。
內(nèi)燃機(jī)時(shí)代的汽車,造型設(shè)計(jì)很大程度上都會受到內(nèi)部機(jī)械結(jié)構(gòu)的限制。發(fā)動機(jī)與變速箱的碩大體積決定了它們的布置形式會對車身形態(tài)造成根本的影響,這也是我們能夠從外形特征上分辨各種驅(qū)動形式的汽車的原因,例如縱置布局的修長車頭,中置布局的低趴姿態(tài)等。
這些固有形態(tài)日漸塑造了我們對汽車的審美取向。以發(fā)動機(jī)前置車型為例,由于傳動系統(tǒng)的龐大體積,車頭很難設(shè)計(jì)得纖薄;因?yàn)檫M(jìn)氣和冷卻的需求,前臉需要大面積的格柵;車頭被塞滿后,尾箱也需要變得更大來承載物品。久而久之,三廂、兩廂等形態(tài)逐漸定格,即便可能并不符合高性能的空氣動力學(xué)要求,但長久的審美習(xí)慣告訴我們:這就是汽車該有的樣子。
而電動汽車的外形設(shè)計(jì)掣肘大大減少,主要受到電動單元布局的約束。電動機(jī)普遍比內(nèi)燃機(jī)體積更小,一般也不需要變速箱配合,在前后輪軸的布置上也更靈活,反應(yīng)在車輛外形方面,就是更加短促的前后垂懸,以及更短小的車頭車尾,在空氣動力學(xué)效率上更具優(yōu)勢。
可以說,電動化為設(shè)計(jì)師們解開了部分陳規(guī)枷鎖,讓他們能夠更加天馬行空。因此,一些突破過往的“非常規(guī)”設(shè)計(jì)不斷面世。而VISION EQXX作為奔馳未來的電動車圖騰,它的設(shè)計(jì)就是奔馳詮釋能效為先的最好例證。VISION EQXX的風(fēng)阻系數(shù)低至0.17,這個(gè)數(shù)字甚至低于一顆橄欖球。
VISION EQXX的外形整體繼承自IAA空氣動力學(xué)概念車。奔馳的設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)秉承“感性·純粹”的設(shè)計(jì)語言,它的車頭迎風(fēng)面積僅為2.12平方米,甚至小于奔馳家族的入門級轎跑車CLA。為了極致的輕量化,三叉星車標(biāo)干脆變成了一塊透明貼紙。前臉最下方的主動式進(jìn)氣口為冷卻系統(tǒng)服務(wù),打開后僅增加0.007的風(fēng)阻系數(shù)。鮮冷空氣在經(jīng)過熱交換后,從前艙蓋上的開口以及車尾擴(kuò)散器抽出,進(jìn)一步優(yōu)化氣流。
VISION EQXX的流線造型在斜后方呈現(xiàn)出最優(yōu)雅的一面。要實(shí)現(xiàn)低阻力的目標(biāo),水滴是最好的老師,低至0.005的風(fēng)阻系數(shù)讓它成為了無數(shù)設(shè)計(jì)師的模仿對象。VISION EQXX的圓潤車頭和修長車尾正是模仿了水滴的形態(tài)。除此之外,它的前輪輪距比后輪寬50毫米,但寬大的后輪拱讓這個(gè)細(xì)節(jié)變得不易察覺。后排車窗是全封閉設(shè)計(jì),并不能收進(jìn)門內(nèi),把VISION EQXX做成四門轎跑車的形態(tài)更多地是在滿足實(shí)用性的前提下完成技術(shù)驗(yàn)證。
傳統(tǒng)的后視鏡造型對汽車的風(fēng)阻系數(shù)影響不小。而VISION EQXX的工程團(tuán)隊(duì)并沒有取消它,而是為其精心設(shè)計(jì),包括流線型的外殼造型和鏤空的支架。這也是VISION EQXX在保證實(shí)用性與極致能效之間的平衡和取舍。
20英寸的鎂合金材質(zhì)輪圈附有純平外罩,與保險(xiǎn)杠外側(cè)的氣簾以及導(dǎo)流孔配合,顯著地削弱車輪紊流。為了減少滾阻,奔馳與普利司通合作研發(fā)出定制款輪胎,采用185毫米的極窄胎寬,滾阻系數(shù)降至4.7,進(jìn)一步優(yōu)化能效。
修長的車尾造型能夠延緩氣流剝離層的出現(xiàn),提升下壓力。這樣的設(shè)計(jì)讓我回想起一些經(jīng)典車型:保時(shí)捷907 LH、保時(shí)捷935 Moby Dick、邁凱倫F1 Longtail、布加迪Chiron Super Sport......歷史已經(jīng)告訴我們,想要讓車子更快,更貼伏地面,一條漂亮的長尾巴必不可少。
車尾的空氣動力學(xué)設(shè)計(jì)還有另一大亮點(diǎn):巨大的雙層主動式擴(kuò)散器。如此夸張的造型通常只會出現(xiàn)在高規(guī)格的GT或耐力賽車上。通過電動開關(guān)控制,它可以向后方伸出200毫米,尾流經(jīng)此梳理優(yōu)化后,風(fēng)阻系數(shù)可以下降0.01。低速行駛時(shí)收起也能夠保證通過性。對能效的追求同樣體現(xiàn)在這樣的關(guān)鍵設(shè)計(jì)中,僅此一個(gè)部件,就可以產(chǎn)生巨大的的作用。
極致能效 “務(wù)”盡其用
奔馳并不追求絕對的能量數(shù)字,在他們看來,提高能效的首要途徑是減少一切非必要功耗。一些看似極端但又的確合理的設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)凸顯了這一思想。
為了讓動力電池的能量盡可能多地流向驅(qū)動電機(jī),安裝在車頂?shù)某√柲茈姵匕鍝?dān)負(fù)起了輔助供電的角色。包括駕駛艙內(nèi)的氣候鼓風(fēng)機(jī)、燈光、車機(jī)系統(tǒng)在內(nèi),53%的12伏電氣系統(tǒng)均由太陽能電池板供電,后者的電能儲存在一個(gè)輕質(zhì)的磷酸鐵鋰電池中。由此節(jié)省下的動力電池消耗能額外提供25公里的續(xù)航里程。
為了配合太陽能電池的低功耗需求,車內(nèi)的空調(diào)被重新設(shè)計(jì)為“氣候鼓風(fēng)機(jī)”,出風(fēng)口經(jīng)過重新設(shè)計(jì),直接引導(dǎo)至側(cè)窗位置,在不提高鼓風(fēng)機(jī)功率的情況下也能讓新鮮空氣吹滿整個(gè)車艙。設(shè)置在座椅靠背中的揚(yáng)聲器會發(fā)出人耳無法直接“聽”到的低頻聲,用振動體驗(yàn)代替聽覺體驗(yàn)。
盡一切地“節(jié)省”是達(dá)成超高能效的重要舉措。采用太陽能供電也意味著一整套電池冷卻系統(tǒng)可以被節(jié)省下來,并由此進(jìn)一步節(jié)省了內(nèi)部集成空間和電控單元的體積。最終,VISION EQXX的整車能效高達(dá)95%,意味著95%的電池能量都將通過電動機(jī)傳遞給車輪。
除此以外,VISION EQXX采取了“按需冷卻”的冷卻策略。在正常行駛時(shí),僅通過安裝在車底的散熱片進(jìn)行散熱,無需改變整車的氣流流向,也因此能夠提高2%的續(xù)航里程。
當(dāng)處于“活潑”駕駛狀態(tài)時(shí),車頭下方的進(jìn)氣氣簾會開啟,在僅增加0.007風(fēng)阻系數(shù)的情況下滿足電動單元更高的冷卻需求。
輕盈身姿 靈感天成
盡管電動化的車身結(jié)構(gòu)為設(shè)計(jì)師解鎖了許多新的探索,但電動車的設(shè)計(jì)也有自身的限制。沉重的電池組讓電動汽車“天生重負(fù)”,而提高能效的有效途徑之一便是提高功率重量比,這意味著輕量化對于VISION EQXX來說至關(guān)重要。對于這一點(diǎn),奔馳用一個(gè)高度集成的輕量化大電池為VISON EQXX的高能效目標(biāo)保駕護(hù)航。
得益于最新的陽極化學(xué)工藝和高度集成的一體化電子電氣組件(OneBox),VISION EQXX的電池包擁有接近100千瓦時(shí)的容量,尺寸卻比EQS上搭載的電池包少了50%,整個(gè)電池包的能量密度接近400瓦時(shí)每升/202瓦時(shí)每千克。同時(shí),奔馳團(tuán)隊(duì)為其匹配了900伏以上的高壓系統(tǒng),對未來量產(chǎn)車型的大規(guī)模應(yīng)用進(jìn)行評估。
在奔馳的高性能部門AMG和奔馳F1車隊(duì)底盤研發(fā)合作伙伴的協(xié)助下,VISION EQXX的開發(fā)團(tuán)隊(duì)為其設(shè)計(jì)了碳纖維-甘蔗符合材質(zhì)的輕量化電池外殼。這種由甘蔗廢料回收加工與碳纖維混合而成的材質(zhì)同樣被用在奔馳的F1賽車上,能夠極大地減輕重量。最終包括OneBox在內(nèi),整個(gè)電池包的重量僅為495千克。
高度集成的輕量化電池包也意味著VISION EQXX的車身高度可以控制在協(xié)調(diào)的比例下。為其帶來了一個(gè)比較流暢的側(cè)面線條。有了這個(gè)基礎(chǔ),VISION EQXX便可以向著0.17超低風(fēng)阻的空氣動力學(xué)設(shè)計(jì)目標(biāo)邁進(jìn)。
VISION EQXX的后底板是目前為止奔馳建造的最大的鋁制一體化鑄件,通過極輕的單個(gè)部件實(shí)現(xiàn)功能整合,通過優(yōu)化設(shè)計(jì)后的結(jié)構(gòu)和細(xì)節(jié),大幅提升剛性。
大面積的仿生學(xué)鏤空將被回收廢棄物制成的復(fù)合塑料填充,這樣的設(shè)計(jì)在保證強(qiáng)度的同時(shí),也為輕量化做出了貢獻(xiàn)。奔馳的工程師介紹,這樣的造型是受到了大量自然網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的啟發(fā),從中汲取力學(xué)形態(tài)和原理的靈感,在減輕型材重量的同時(shí)保證強(qiáng)度和剛性。
同樣的設(shè)計(jì)理念也運(yùn)用到了懸掛塔頂?shù)膱A拱和雨刮器支架上,僅在負(fù)荷部位使用承重材料,無負(fù)荷部位則盡量減少材料使用。依靠這樣的輕量化設(shè)計(jì),減振器圓拱比傳統(tǒng)的沖壓部件輕了4公斤。
后輪軸總成同樣是兼顧性能與輕量化的組合。由于要承載懸掛與后軸電機(jī),副車架與懸掛部件采用了大量的碳纖維和鋁合金材料。180千瓦的電機(jī)和與之匹配的傳動系統(tǒng)經(jīng)過AMG部門及F1車隊(duì)工程師的重新設(shè)計(jì),大幅降低了能量損失。
更夸張的是,VISION EQXX的懸掛彈簧采用了玻璃纖維材質(zhì),替代傳統(tǒng)的螺旋彈簧,在車內(nèi)骨架設(shè)計(jì)上,可謂是把輕量化貫徹到了極致。
除此之外,VISION EQXX的白車身由超高強(qiáng)度馬氏體鋼、低碳扁鋼以及碳纖維強(qiáng)化塑料等材質(zhì)構(gòu)成。最終,在諸多努力下,它的的整備質(zhì)量被控制在了1755公斤,對于一臺搭載了近100千瓦時(shí)大電池的四門車來說,這個(gè)數(shù)字相當(dāng)亮眼。
環(huán)保觀念 自然而然
環(huán)保和可持續(xù)化在奔馳看來同樣是重要的議題。在VISION EQXX上,工程師團(tuán)隊(duì)從全球取材,挑選了多種回收廢棄物材料和天然材料,在內(nèi)飾中大量應(yīng)用,同時(shí)滿足輕量化和可持續(xù)的要求。
方向盤上的藍(lán)色部分是名為DINAMICA的循環(huán)再生材料,含有38%的回收PET,能夠帶來與絲絨面料類似的觸感,同樣的材質(zhì)也應(yīng)用在車門內(nèi)側(cè)包裹和頂棚。
車門板位置融合了多種不同材質(zhì),除了上述的DINAMICA以外,布滿空隙的圓柱形把手由回收廢棄品加工而來的UBQ塑料替代品制成。車門拉環(huán)材質(zhì)是一種名為Biosteel纖維的高強(qiáng)度生物科技材料,是獲得認(rèn)證的可生物降解純植物絲綢。門板上密密麻麻的尖狀突起裝飾是聚酯纖維織物,由100%可回收的PET塑料瓶加工而成。
觸感與真皮幾乎無異的座椅外皮是一種名為Deserttex的生物材料,由仙人掌粉末纖維和生物基聚氨酯基質(zhì)組合而成。透氣孔內(nèi)的棱紋看似是一層薄薄的織物,實(shí)際上是一種名為Mylo的純素皮革替代品,由基于菌絲體的生物科技材料制成。腳墊則完全由天然竹纖維制成。毫不夸張地說,坐進(jìn)VISION EQXX,就仿佛投入了自然的懷抱。
能效狂想 咫尺未來
從德國斯圖加特到法國卡西斯,從德國斯圖加特到英國銀石賽道,這部VISION EQXX上演了兩次驚人的續(xù)航表演。在短暫的靜態(tài)體驗(yàn)中,VISION EQXX的工程師團(tuán)隊(duì)分享了他們的作品在這兩次公路測試中的表現(xiàn),并透露了達(dá)成這一壯舉的關(guān)鍵因素。
在今年4月的卡西斯之旅中,在已經(jīng)完成全程1008公里的情況下,VISION EQXX的儀表臺顯示剩余15%電量,折算為140公里的續(xù)航里程。這次長途跋涉橫跨3至18攝氏度的溫差范圍,共耗時(shí)11小時(shí)32分鐘,平均車速達(dá)每小時(shí)87.4公里。而最終的百公里平均電耗為驚人的8.7千瓦時(shí),熟悉電動車的朋友們會明白這是如何夸張的數(shù)字。同等水平的能源消耗換算成化石燃料,大約僅為每百公里1升汽油。
隨后,在6月的銀石之旅中,VISION EQXX再次打破了先前的紀(jì)錄。在30度左右的酷暑中,VISION EQXX以83公里的平均時(shí)速,用14.5小時(shí)的時(shí)間抵達(dá)銀石賽道。期間空調(diào)運(yùn)行超過8小時(shí),但幾乎對整車能耗毫無影響。
在抵達(dá)銀石后,奔馳FE車隊(duì)的車手尼克德弗里斯將這臺車駛上賽道,以最高140公里的時(shí)速在賽道上飛馳11圈,最終才將電量消耗殆盡,行駛里程也定格在了1202公里。本次旅途的百公里平均電耗更是達(dá)到了8.3千瓦時(shí),比4月份的紀(jì)錄更進(jìn)一步。
如此驚人的測試結(jié)果必然會引起各種討論的聲音,其中也包括質(zhì)疑。在面對現(xiàn)場提問時(shí),奔馳的測試工程師表示,兩次公路測試全部保持正常的行駛工況,在110至120公里的限速下盡可能地快速通行。實(shí)際上,超過1000公里的路程,80公里以上的均速的確不低。
此外,他還分享了讓這臺車跑出高續(xù)航里程的訣竅:其一是盡量避免使用機(jī)械剎車,確保動能回收的能量轉(zhuǎn)化最大化。其二是保持規(guī)律的駕駛節(jié)奏,讓電池功率輸出趨于平緩,盡可能地提高能量效率。
VISION EQXX車輛工程師,同時(shí)也是兩次測試的主要駕駛員鮑里斯表示,作為品牌歷史上能效最優(yōu)的車型,VISION EQXX僅用于技術(shù)驗(yàn)證,本身并不會量產(chǎn)。不過,在這臺車上所呈現(xiàn)出的技術(shù)方向?qū)⒎从车轿磥肀捡Y的電動汽車中。VISION EQXX代表著未來奔馳純電車型的技術(shù)路線,在能效就是硬通貨的理念下,為未來出行引領(lǐng)方向。
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