奔馳發布全新兩擋電動平台 電動汽車将向兩擋求解

　　/朝聞通/2023年10月17日北京——01巨頭入場高性能電車群雄并起

　　日前奔馳發布了其MMA平台的首款概念車型CLA,其全新電驅單元MB.EDU,将電機、變速箱和功率電子模塊集成,175千瓦的永磁同步電機與2速變速箱由一控制器統一調控,功能整合後電驅單元重量不到110千克,能量轉化效率高達93%。同時據網絡消息,特斯拉正準備着手研制兩擋變速器電驅總成。加之目前已有多款搭載兩擋變速器的純電車型面世,如保時捷Tycan、路特斯Eletre純電SUV,以及廣汽埃安Hyper等,電動汽車多擋化的賽道上逐漸聚集了衆多實力選手。

　　02速比難變電機擔重擔力不從心

　　當前新能源汽車滲透率已經穩定超過30%,就在人們以為純電對傳統燃油車已經形成“吊打”優勢的時候,仔細拆解汽車銷量數據,不難發現,純電想要實現對傳統燃油的平替還要下很多功夫。

　　中高端市場成為單減難以攻克的堡壘

　　根據今年1-7月乘用車銷量數據,“童濟仁汽車評論”分析,從級别來看,尺寸越小,燃油車下滑越快;尺寸越大,燃油車越難被替代。

　　今年燃油車下滑最快的幾個市場,分别是下滑25.8%的小型SUV、下滑21%的小型轎車和下滑10.7%的緊湊型轎車,而中大型轎車、中大型SUV、大型SUV市場裡面的燃油車,今年甚至還在增長。

　　從價格來看,價格越低,燃油車下滑越快。高價位市場,依然還是燃油車為絕對的主導。

　　随着價格的上升,燃油車的下滑幅度越來越小,10萬元以下的燃油車銷量同比下滑了20%,但到了30萬元以上,燃油車就開始增長了,50萬元以上的燃油車,今年的銷量增幅甚至超過了15%。

　　消費者用腳做出的投票,暴露出純電車在攻占中高端市場時的窘迫與乏力。目前既沒有任何一款新能源車,證明自己可以挑戰燃油豪華标杆,也沒有任何一款新能源車,證明自己可以成為家庭裡唯一一台全場景交通工具的首選。

　　國産電車還沒能以産品力征服傳統汽車強國

　　“虎嗅”日前發文稱,今年上半年,中國新能源汽車出口歐洲約35萬輛,占同期歐洲新能源汽車141.9萬輛總銷量的25%。盡管市占率看着挺高,但中汽中心資深首席專家、中國汽車戰略與政策研究中心總工程師吳松泉指出,雖然中國汽車出口總量龐大,但在大部分單一市場的份額相對較小。此外,中國汽車品牌數量衆多,與歐美日韓等跨國品牌相比,還沒有取得相同的地位。

　　這從“第一電動”發布的中國純電動車在今年8月歐洲14國的銷量榜就可以看出,即使是在一些叙事邏輯中已經實現了“大賣”的國産電動車,其品牌依舊是歐洲的。

　　究其原因,一部分應歸為國内新能源車企基于我國現階段的電車主要使用場景做出的對純電動車的“狹窄”産品定位,中國純電動汽車産品從性能要求上沒能迎合歐洲人面臨更多市際乃至州際通勤的使用場景。絕大多數中國人,上下班的通勤都發生在同一城市内部,相比之下,德國人則面臨更多市際乃至州際通勤。以德國駐華大使館發布的微博内容為例,該國有48%的上班族住在市郊,每天開車或坐火車到市中心工作。像在杜塞爾多夫、法蘭克福、慕尼黑和斯圖加特這類大城市,住在城外的人甚至高達60%。

　　而這樣的通勤環境下,德國擁有衆多“見縫插針”式的不限速高速公路以保證通勤效率。這種路段對于車輛高速行駛下的再加速性能有着極大的要求,車輛的極速要相應的提升,這正是現如今電動車所不足的。故此,使用單級減速器的高性能新能源車輛,隻是在補能效率低下、高速公路限速等種種條件制約下,權衡各項技術水平之後的無奈之舉。但這種權衡帶來的巨大缺陷,使得高端新能源汽車難以脫離輿論上“大玩具”的标簽,使得其難以向更高端的應用場景發起沖擊。

　　在這樣的駕駛場景下,150公裡/小時以上的區間動力輸出是否源源不斷,車身造型是否有利于減少風噪,在長距離的高速行駛中車輛的能源儲備是否能不讓人産生焦慮等産品力指标更容易被駕乘人員感知和關注,而國内新能源車的産品定位重點并不在此。

　　在德國,“虎嗅”作者試駕了去年在歐洲多國開啟售賣的蔚來EL7(即國内的ES7)。在不限速的高速中,這款車的最高時速被限制在了200公裡/小時,且在150公裡/小時以上的區間加速感已經不明顯。要知道,這款車的動力和極速水平放在國産電動車上已經屬于“天花闆”的水平。

　　而在行駛了一段時間後,車輛的百公裡電耗居然到了接近30kWh的程度。顯然,如果行駛在A8和A9這樣貫穿全國且擁有長距離不限速路段的高速上,這輛标配75kWh的電動車,給用戶帶來的裡程焦慮不言而喻。而基于國内最高120公裡/小時工況下定義的國産電動車,在底盤、動力和高速性能上相比較德系車也暴露出一定劣勢。

　　03“加速、極速、續航”

　　電車全場景滲透的答案

　　在我國當前新能源汽車發展的培育和成長階段,市場重點偏向小型緊湊型汽車以及價格在三十萬元以下的電動車型,其面向的更多是以城市通勤代步為主的市場。主機廠更多關注充電效率提升,以及在駕駛無關的舒适性配置上發力,而戰略性地忽略了支撐車輛根本屬性的動力傳動系統産品力的構建和提升。

　　小單減難撐大場景

　　客觀來說,現階段很廣泛應用的單級減速器動力總成方案并非一個完美方案。

　　使用單級減速器的車型,車輛始終保持同一擋位完成從起步到最高時速的行駛,電動機到達高轉速後扭矩輸出降低,難以達到性能最佳,再加速能力被大幅削弱。而為了提高車輛加速性能及極速,電機開發需要不斷提升功率,而在電機設計制造過程中,受限于應用場景不能增加體積,因此隻能不斷增加電機轉速,提升轉子材料和工藝,導緻成本激增。同時,純電汽車在巡航狀态下,因隻有一個固定傳動比,電機也同樣需要長時間高速運轉。而根據典型電機效率特性可知,當電機高速運轉時,其處于低效工作區間,将明顯增加内部功耗,影響續航,而扁線電機的廣泛應用又使得電機高轉速時的趨膚效應和鄰近效應愈發突出,電機效率大幅下降,電機高速化發展的空間越來越小。同時,高轉速也會帶來NVH變差,為電機設計帶來了巨大的挑戰。

　　采用單級減速器的電動汽車在不同速度工況下僅靠電機轉速調節,就好比沒有使用變速器的自行車,車子的快慢、負載和爬坡能力完全依賴于騎手的身體素質。我國現階段解決了電動車有無問題,關注市内通勤小場景,就像共享單車之于地鐵到家門口的短途通勤場景,而要想在深度發展階段加速滲透,成為家庭全場景出行工具的可選項,還需要在動力、極速、續航上下功夫,就像長途騎行、公路競速這樣的使用場景,共享單車顯然難以勝任,還是要帶變速功能的山地車挑大梁。

　　兩擋電驅系統是撬動全場景使用的杠杆

　　對于追求高性能的純電車型,搭載兩擋變速器後會帶來很可觀的性能提升,以某大學團隊曾進行的利用AVL-Cruise軟件建立的仿真模型為例,通過分析考量現實因素并匹配參數,建立了一台純電商用車模型,并通過仿真軟件進行了仿真模拟,結果顯示, 0-30 km/h加速時間提升了14.4%,0-100 km/h加速時間提升了2.33%,最高車速提升了16%;最大爬坡度提升了22.2%;C-WTVC工況下,續駛裡程提升了9.5%。

　　相似的仿真實驗同樣被應用在乘用車上,通過仿真結果發現,使用兩擋變速器時,百公裡起步加速性能提升3%,0-60km/h起步加速性能提升15%,最大爬坡度提升超17%,最高車速提升近18%;功耗部分,在不同工況下仿真功耗均明顯下降,FTP工況下功耗下降達到了8.39%,在高速工況下的節能水平又較綜合工況下顯著提升。

　　明顯看出,兩擋電驅的加持,讓電車在動力、極速、續航上收益明顯,給駕駛員更多信心從容應對全場景使用。

　　自主車企的困境

　　兩擋電驅的收益一大堆,但開始應用的多是外資品牌,可能有兩方面的原因。

　　在如此内卷的環境下,降本已然成為車企的唯一目标,兩擋的加入勢必會增加零部件成本,給車企決策增加計算上的難度。世上從來沒有隻有收益不需投入的事,但不能為了降本而降本,關鍵要做權衡,看新技術的投入是否能為産品、為用戶、為企業帶來可觀的收益,而兩擋的加入,在整車性能、使用場景拓寬、電池成本上都有明顯改善,隻電池成本一項即有數千元節省,這個賬不難算。

　　更重要的,可能是因為現在的電機+單減技術給自主車企創造了油車時代從沒有過的舒适圈,時間長了,當然缺乏主動破圈的勇氣,兩擋變速器畢竟不是我們的強項,油車時代在傳動技術上被外資壓制的陰影讓我們在電車時代依然缺乏技術突破的信心,何不就在低技術門檻的領域吃規模優勢的紅利。

　　電車也是車

　　當今汽車行業的概念一大堆,網聯化、智能座艙、軟件定義汽車等等,但都不應脫離汽車的根本屬性,承載冰箱、彩電、大沙發的應該是車之所以為車的動力系統。

　　汽車自被發明以來,深切地改變人類的出行邏輯,極大程度拓寬了人類的出行範圍,同時人們對于汽車技術的不斷追求,顯示着人類一步步突破自然的局限,向着更快、更遠的方向探索。電動汽車時代,人類也不會放棄這種探索和追求,打造更強産品力的兩擋電驅動系統也許正是其中一個偉大的方向,而接下來,就看誰更有領袖氣質了。