今年開始,國內(nèi)新能源汽車市場上的合資品牌純電動車型越來越多,給用戶提供了新的選擇,但是目前已經(jīng)上市的大部分合資品牌純電動車型的續(xù)航里程普遍偏短,讓一些喜愛、信任合資品牌的用戶猶豫不決。
在已經(jīng)上市的合資品牌純電動車型中,10月29日上市銷售的一汽-大眾高爾夫·純電和寶來·純電非常有代表性,可以說集中體現(xiàn)了目前合資品牌純電動車型最突出的優(yōu)點和缺點。
一方面,這兩款車都基于非常成熟的燃油車平臺開發(fā),有非常龐大的用戶基礎。同時,德系品牌對于電動汽車的安全性要求非常高,整車生產(chǎn)制造工藝也很講究,因此,車輛的整體品質(zhì)很高。
另一方面,由于是“油改電”車型,續(xù)航里程明顯不足,NEDC綜合工況下的續(xù)航里程只有270km,在自主品牌純電動轎車的續(xù)航里程普遍達到450km,個別已經(jīng)超過550km的情況下,高爾夫和寶來純電的續(xù)航里程短板非常明顯。
從售價來看,合資品牌純電動車型的價格優(yōu)勢也不明顯。高爾夫·純電兩款車型馳、馳Pro補貼后售價分別為14.77萬和16.88萬元;寶來·純電兩款車型尚、尚Pro補貼后售價分別為13.68萬和14.68萬元。
相比來說,綜合續(xù)航里程達到416km的北汽新能源EU5 R500補貼后的售價為13.29萬和13.89萬元。綜合續(xù)航達到501km的EU5 6500補貼后的售價也只有15.89萬和17.19萬元。
通過以上的對比,不難發(fā)現(xiàn)在續(xù)航里程仍然是很多用戶選擇純電動車時的首要考慮因素的背景下,那些續(xù)航里程較短的合資品牌純電動車的推廣面臨不小的困難,但這并不意味著這些車型就沒有市場。因為,高爾夫·純電和寶來·純電的目標客戶并非那些對續(xù)航里程非常敏感的群體?;诖蟊奙QB平臺開發(fā)的這兩款純電動車型,本身就不具備更高續(xù)航里程的基因,再加上一汽-大眾出于安全考慮,并未采用類似NCM811這樣的高能量密度電池。
按照一汽-大眾官方的說法,高爾夫·純電、寶來·純電的目標用戶是一線城市新能源汽車剛需用戶,他們沒有極致的科技追求,對于純電動車的要求的是兼顧實用性和安全性,也非常注重品質(zhì),同時對于品牌也有要求。接下來,本文就重點對這兩款車的“三電”系統(tǒng)進行解析。
電池:安全標準高于國標
高爾夫·純電和寶來·純電均采用寧德時代提供的方形鋁殼三元鋰離子電池,電芯正極材料為NCM523。這是寧德時代非常成熟的一款電芯,已經(jīng)經(jīng)過了好幾年的市場驗證,技術成熟、安全性高,而且產(chǎn)能有保障。但是,相比很多品牌使用的NCM622或者NCM811電芯來說,電池系統(tǒng)能量密度比較低,只有121Wh/kg,因此影響了車輛續(xù)航。
電池包內(nèi)共有192個電芯,每12個電芯組裝為一個電池模組,總共16個模組。電池包總電量為39.8kWh,整車NEDC綜合工況續(xù)航里程270公里。
高爾夫·純電/寶來·純電電池包結(jié)構,紅色為高強度鋼管
這兩款純電動車型采用了籠式超高強度車身骨架和框架式超高強度電池包結(jié)構,最大程度保證整車和電池包的堅固及耐久性能。車身側(cè)面結(jié)構加強, B 柱、門檻、前后門防撞梁采用熱車型材料,滿足1400kg大壁障對側(cè)面結(jié)構的撞擊要求,車輛底部增加雙層焊接高強度鋼板對電池包進行保護,電池包也采用了超高強度鋼管主體框架結(jié)構。還標配電池防輻射隔板設計,有效阻隔電池輻射。
電池包殼體總重量超過90kg,需要犧牲了輕量化和電池系統(tǒng)能量密度,但提高了安全性。
為了確保在安全方面萬無一失,從電芯到模組,再到電池系統(tǒng),每一個環(huán)節(jié)都進行了安全測試。電芯的測試主要集中在通用類測試、電性能測試、環(huán)境類測試、機械類測試、防塵防水測試和安全功能測試。
電池模組的試驗包括十大類:針刺、短路、過充、擠壓、海水浸泡、沖擊、振動、跌落、存儲和循環(huán)壽命測試。電池包的測試項目則高達184項。
而且,其中多項測試的標準都高于國家標準。比如,目前的國標對于三元鋰電芯沒有針刺實驗的要求,但大眾的企業(yè)標準仍要求電芯要通過針刺實驗。
電池機械沖擊試驗中,對沖擊方向的要求,國標“單向”,大眾企標是“六向”;對沖擊加速度的要求,國標是25g,大眾企標高于25g;每個方向沖擊次數(shù),國標要求3次,大眾企標要求6次。電池振動實驗中,國標的要求的振動時間為3小時,大眾企標則高達175小時。在火燒實驗中,國標要求將電池包放置在烈火上灼燒70秒,大眾企標則要求灼燒130秒。
總體來說,高爾夫·純電和寶來·純電的電池安全試驗,在機械沖擊、振動、浸水、高溫高壓水噴射、鹽霧等多個試驗中都執(zhí)行了高于或者遠高于國標的測試標準。
在BMS的功能安全方面,高爾夫·純電和寶來·純電的BMS安全系統(tǒng)硬件芯片安全級別達到最高的ASIL D等級 ,超過了很多廠家要求的ASIL C等級。按照ISO26262標準,ASIL分別A、B、C、D四個等級,級別越高,安全要求越苛刻。
高爾夫·純電/寶來·純電高壓系統(tǒng)安全方案
在高壓系統(tǒng)安全方面,從用戶提示、高壓網(wǎng)絡設計、發(fā)生故障后的保護等各個角度進行考慮,采用16 項技術方案,全方位保障用戶的安全。其高壓安全系統(tǒng)也是基于大眾標準開發(fā),開發(fā)標準嚴于國家標準。國標要求20個安全類別, 大眾企標達到46類。
在充電安全方面,采取了漏電保護、過流保護、過壓保護、欠壓保護、電源接地狀態(tài)監(jiān)測、車輛側(cè)接地狀態(tài)監(jiān)測、防雷擊保護、DC 充電前必須進行絕緣電阻檢測、電壓插頭的溫度監(jiān)測、充電插座的溫度監(jiān)測等10項充電安全防護,遠超行業(yè)標準。
電機:高效可靠
高爾夫·純電和寶來·純電采用了將電機和減速器集成在一起的“二合一”電驅(qū)動系統(tǒng),結(jié)構緊湊,重量輕,總重量只有101kg。
這套電驅(qū)動系統(tǒng)由大眾汽車自動變速器(天津)有限公司生產(chǎn)。其中,型號為APP290的高效永磁同步電機最大功率為100kW,峰值扭矩290N.m。電機最高轉(zhuǎn)速每分鐘12000轉(zhuǎn)。
這套電驅(qū)動系統(tǒng)一體式水冷溫控設計,防水防塵等級達到IP67 ,在水中浸泡半小時絕緣檢測仍然合格,并且經(jīng)過了嚴苛的冬夏季試驗。
高爾夫·純電/寶來·純電的電驅(qū)動系統(tǒng)
這款電驅(qū)動產(chǎn)品主要搭載在大眾集團MQB平臺生產(chǎn)的純電動汽車,覆蓋大眾、奧迪和斯柯達品牌。目前已知的車型包括寶來純電、新朗逸純電、高爾夫純電和奧迪Q2純電。
電驅(qū)動系統(tǒng)(電機、變速器、電機控制器以及電力電子裝置)是電動汽車的核心零部件,決定了電動汽車的效率和能耗水平、駕乘舒適度和NVH性能。目前,大部分主機廠仍然向第三方供應商采購電驅(qū)動系統(tǒng)。只有像大眾汽車這樣的大型汽車制造商才有能力設計、生產(chǎn)高效的電驅(qū)動系統(tǒng)。
另外,電驅(qū)動系統(tǒng)的結(jié)構設計、機械部件的加工制造工藝以及性能檢測決定了電驅(qū)動系統(tǒng)和整車的效率,也影響駕乘舒適度。EV君此前參觀大眾汽車自動變速器天津工廠時了解到,該公司公司采用了大眾汽車最先進的技術,生產(chǎn)線高度靈活和柔性化,自動化設備對數(shù)據(jù)和生產(chǎn)工藝進行分析,在實現(xiàn)高效生產(chǎn)的同事保證了精準的質(zhì)量管控。APP290電機的齒輪齒面加工精度達到了微米級別(1微米相當于人類頭發(fā)絲直徑的1/60)。
表現(xiàn)在整車的能耗上,高爾夫·純電和寶來·純電綜合工況下的百公里耗電量為13.6kWh。在整車動力方面,配合高性能納秒級MCU芯片,電機得以發(fā)揮出強勁的動力輸出,操控響應也更加迅速。高爾夫·純電0-100km/h的加速時間為9.6s,0-50km/h加速時間3.4s;寶來·純電0-50km/h加速時間為3.45s。
續(xù)航里程管控:精準
介紹完了高爾夫·純電和寶來·純電的“三電”技術之后,關于續(xù)航里程、尤其是里程焦慮的問題,還是有必要講講清楚。
首先,所謂的里程焦慮在某種程度上是個偽命題。在EV君的記憶里,里程焦慮這個詞原本是沒有的,幾年前,市場上的純電動車型的續(xù)航里程都不高,很多都在200km上下,當某個車企推出了一款續(xù)航超過300km的車型,為了強調(diào)自家產(chǎn)品的優(yōu)勢和賣點,發(fā)明了里程焦慮這個詞,后來經(jīng)過不斷的強化,逐漸成為困擾很多電動汽車車主的“魔咒”。
其實,所謂的里程焦慮并非純電動車獨有。在車快沒油,又找不到加油站的情況下,燃油車也有里程焦慮。只不過因為加油站數(shù)量多、加油快,所以這個問題對燃油車來說并非常不明顯而已。
其次,里程焦慮是相對的。不論續(xù)航里程是200km,還是300km,甚至600km,續(xù)航里程總有耗盡的時候,當電池沒電,補電又不方便的時候,誰都會焦慮。當然,不能否認的是,那些一次充電續(xù)航可以達到500-600km的純電動車型比起那些續(xù)航200-300km的純電動車型來說,帶給車主的焦慮肯定不會頻繁。
第三、里程焦慮是可以避免的。從EV君個人的使用經(jīng)驗來看,只要純電動車的剩余續(xù)航顯示非常準確,在提前進行好行程規(guī)劃的情況下,幾乎不會出現(xiàn)里程焦慮。
高爾夫·純電和寶來·純電的續(xù)航里程雖然是個短板,但是廠家表示其里程計算非常精準。相關控制器計算出續(xù)駛里程值后,通過儀表和導航提醒用戶。不但實時顯示當前續(xù)駛里程值,還能提示續(xù)航潛能值。比如,用戶關閉空調(diào)、后視鏡和座椅加熱等功能后,續(xù)駛里程值還能增加多少。也能顯示用戶變換能量回收擋位、駕駛模式,或者采用更溫和駕駛方式之后增加的續(xù)駛里程值。
高爾夫·純電和寶來·純電有Normal、Eco、Eco+三種駕駛模式,能量回收系統(tǒng)具備5級可調(diào)。行車過程中需要減速時,松開電門,能量回收系統(tǒng)便會自動介入,在0.3g減速度下完全回收制動能量。同時,機械制動和能量回收相匹配,使車輛具備與燃油車一致的踏板感覺,同時帶來更舒適的乘坐體驗,且不易暈車。
當車輛剩余續(xù)航為50km時,系統(tǒng)會將駕駛模式自動切換為ECO模式,但用戶可手動切換為Normal模式;當剩余電量為12%時,Normal模式不可用,只能選擇ECO和ECO+;剩余電量為8%時,系統(tǒng)自動切換為ECO+模式。電量過低導致車輛無法正常行駛時,出于安全考慮,車輛還有兩次啟動機會,可移動3-5米。
同樣,當車輛處于低電量時,駕駛員也可以通過Kickdown操作來獲得正常操作模式下的功率輸出,提升高速超車、突遇險情時的行車安全。
一汽-大眾官方提供了寶來·純電、某暢銷自主品牌純電動車和某暢銷國外品牌純電動車的實車測試數(shù)據(jù)。行駛里程均為20km ,其中,紅線代表實際行駛里程的變化,藍線代表剩余續(xù)駛里程的變化情況,如果藍線和紅線重合則為理想狀態(tài),即續(xù)駛里程和實際行駛里程的變化值完全一致。
從上面三張圖可以看出,如果不開空調(diào),三款的數(shù)據(jù)擬合程度還算可以,但打開空調(diào)后,某暢銷自主品牌和某暢銷國外品牌的純電動車實際行駛的里程值就遠遠偏離了顯示的續(xù)駛里程值變化。而寶來·純電的續(xù)駛里程計算和顯示比較精準。
當然,上述比較為廠家提供數(shù)據(jù),實際情況還有待驗證。
總結(jié):那些喜愛、信任大眾品牌的新能源汽車用戶,如何能夠說服自己選擇一汽-大眾高爾夫·純電和寶來·純電呢?EV君認為,在對續(xù)航里程要求不高的情況下(比如家里或者公司有固定充電位,平時很少出遠門,或者家里已經(jīng)有一輛燃油車等等),其優(yōu)異的“三電”系統(tǒng)安全性能,更注重安全的整車開發(fā)理念、更高的安全標準、更全面的測試和安全防護,以及出色的駕控體驗將成為吸引用戶的主要賣點。
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