电动车重量对性能的影响(电动车设计轻量化趋势)
电动车重量对性能的影响(电动车设计轻量化趋势)
电动车的重量问题一直是影响其性能的关键因素。随着电池技术的发展,电动车的重量普遍比燃油车重25%左右,这不仅影响了续航里程和能耗,还对动力表现、刹车制动和车辆安全性等方面产生了负面影响。因此,轻量化设计成为了电动车行业的重要发展方向。
电动车重量带来的影响
电动车因为电池的加入,比燃油车重了很多,平均增重25%左右。重量增加对续航电耗、动力表现、刹车制动和被动安全,甚至车辆的耐久性和可靠性都有影响。车身越重,那么对电机、空气悬架、底盘、刹车套件等的性能要求都会更高,增加成本,而且会进一步让电动车增重。
轻量化设计的重要性
有研究数据表明,电动车重量减少100kg,可以增加17km续航(约3.5%的续航能力),这已经相当于增加800V Sic带来的能耗提升效果。因此,轻量化设计对于提升电动车的整体性能具有重要意义。
轻量化设计的主要方向
电动车的轻量化设计主要从“三电系统和车身管理”两个大方面进行:
电池方面:提高电芯能量密度和体积利用率。采用能量密度更高的电芯是关键,目前量产上市的车型中,岚图追光的电池包能量密度最高,达到了212wh/kg。蔚来公布的150kWh卫蓝半固态电池能量密度更是达到了360wh/kg,如果只做75kWh的话,体积和重量可以直接减半,减轻250多kg。通过更好的热管理提升整个电池包的电芯体积利用率,如宁德时代麒麟电池将体积利用率提升到72%,从而提升了电池包能量密度。
更极致的电气化:研发新的更高的功率重量比的电机,相同功率下就可以实现电机的小型和轻量化。800V高压Sic(甚至后面1200V)减少线速使用,最主要是提升续航表现,这样就可以减少电池的应用,间接减重。
车身结构设计:充分利用空气动力学来降低风阻,风阻每降低0.01cd,大约可以增加7km续航(提升约1.3%)。
新材料应用:在车身结构设计上结合新材料,比如全铝底盘、碳纤维、高性能轻量化的复合金材料,甚至用增强塑料替代部分钢材料。
制造工艺创新:采用一体铝压铸制造工艺可以明显减重,而且结构强度也很高,实现了高性能轻量化兼得。虽然这种工艺成本较高,但可以通过规模走量来降低成本。
结语
电动车的轻量化设计是一个系统工程,需要从多个维度进行综合考虑。随着技术的不断进步,未来电动车的轻量化水平有望进一步提升,为用户带来更好的驾驶体验和更低的使用成本。