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20萬的電動車,快要卷到“底”了

來源:36氪時間:2022-04-26 15:42:47

總部位于浙江的零跑汽車這幾天辦了場發布會。

大多數人的關注點都在他們的第一款中大型轎車 C01 上。不過,零跑這次發布的重點并不是 C01 本身,而是這款車上首次運用的一種新型結構設計——電池底盤一體化。

去年七月剛公布這種設計方案時,零跑稱之為“CBC”;今年在 C01 上,他們換回了這種技術更廣為人知的叫法——CTC,全稱 Cell to Chassis。同樣在 2021 年,比亞迪在發布 e 平臺 3.0 時也表示,新平臺將支持 CTC 車身設計。如果我們再往前看,2020 年九月“電池日”活動中,特斯拉發布了結構電池設計,第一次將 CTC 這個名詞帶到公眾眼前。

如果一切進展順利,它們將成為地球上前三個量產 CTC 電動車的企業;也有一些傳統或新勢力車企正在向 CTC 方向加大投入。這些電動車真就卷到“底”了,底盤的底。

“中框即電池,背板即電池”

在零跑官方的 PPT 中,啟發零跑研究 CTC 技術的“繆斯”是電池集成、不可拆卸充電的智能手機,不過這種描述用在 CTC 上還不是特別準確。畢竟,手機電池雖然無法(輕易)拆卸,可電池不像中框和背板,它不是機身的受力部件。

要說最貼切的形容還得是特斯拉,這張飛機機翼剖面圖形象地說明了 CTC 設計的精髓?,F代飛機充分利用機翼空間儲存燃油,除了增大了載油量和航程之外,也利用油箱的結構參與機翼受力,從而減少了機翼所需的額外支撐結構,減輕了重量。

但是,飛機的設計思路能不能直接套用到汽車上呢?插個題外話,我要向大家介紹一個沒法合法上路的家伙。

它叫 919 Hybrid,是保時捷制造的 LMP1-H 組賽車,LM 指法國地名 Le Mans,也就是舉辦“勒芒 24 小時耐力賽”的地方;P 是 Prototype,原型之意;H 則是 Hybrid,混合動力。如果前面這段太長,大家知道它連續拿了三屆勒芒 24 小時耐力賽冠軍就好。

這是它的結構圖,黑色部分是它的“骨頭”,用碳纖維制成的車身。大家會發現,這輛車的兩個前輪是直接連在車身上的,但后輪不是。后輪受到的力經過后懸架的傳導,再經過變速箱、發動機,并由發動機傳導給車身。發動機和變速箱除了提供、傳遞動力,也是車身受力的部件之一。實際上,將動力部件同時作為受力部件這種一魚兩吃的做法,賽車界已經用了很多年。

飛機和賽車上的工程實踐表明,將儲能/動力的部件同時作為結構件,滿足機身/車身的剛度要求并不是問題。電動車的電池包正好是車上剛度最高的部件,這種額外壓力對電池而言是小意思。

或許這樣的形容會更為貼切:CTC 車身就是將智能手機的背板,甚至中框直接做成電池。這個“背板電池”、“中框電池”承受手機平時的各種受力,攝像頭模組、處理器和散熱元件都直接裝在電池上,留給電池的空間就會變得更大。

卷到“底”是什么體驗

已接近量產的 CTC 方案,基本都將電池包的上蓋板與車身的地板融為一體。根據零跑的數據,使用 CTC 車身設計后,C01 的電池布置空間提升了 14.5%,車身垂直空間則增加了 10mm,可用于電池或乘客艙。同時,車身抗扭轉剛度提升 25%,達到 33897Nm/deg,車身的輕量化系數也提升了 20%。

比亞迪中型 B 級平臺同樣采用 CTC 設計,基于這個設計的中型轎車能做到 40000Nm/deg 的抗扭轉剛度,基本可以看作海豹的參數。這個數字是什么概念?同級別的豪華品牌燃油車,抗扭轉剛度基本在 30000-36000Nm/deg 的范圍;40000Nm/deg 則是高性能版才會達到的。

電動車頭部企業特斯拉的路線圖更為激進。CTC 結構+4680 電池將成為特斯拉整車的“主心骨”,前后兩個超大壓鑄部件通過螺栓固定在電池上。除了前面提升車身剛度、增加電池/車內空間的優點,特斯拉還希望這種結構進一步降低車輛制造成本、提升生產效率,將特斯拉一款車造十幾年的優勢發揮到最大。龍頭的選擇會影響整個行業,類似的車身長周期、產品線簡化策略會出現在更多車企中。

電動車技術的發展,毫無疑問會沖擊、顛覆燃油車時代某些參數的價值。就像電機出現之后動力參數“貶值”一樣,大功率電機的成本、體積增加并不明顯,動力做大的成本不高。電動時代,百公里加速 3.X、4.X 的車司空見慣。

即將進入市場的 CTC 結構,也是如此。這種兼顧乘客與電池空間,充分利用電池的高剛度特性的車身結構,讓電動車的剛度提升比同尺寸燃油車更容易;零件減少與生產簡化,又讓電動車價格更親民,消費者更容易接觸到新技術帶來的甜頭。

朋友們,電動時代的意義就在這里了。

關鍵詞: 扭轉剛度 同時作為 充分利用

責任編輯:FD31
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