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    ID.4 大众电动汽车专属平台MEB探讨

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    烟烟聊智车2021-06-25

    背景:2021年,大众系上市了两款全新的ID.4车,分别是一汽-大众首款纯电SUV ID.4 CROZZ(图片|配置|询价),以及上汽大众推出的ID.4 X(图片|配置|询价)。

    这两款车都是基于大众的MEB(Modularer Elektrifizierungs Baukasten)平台打造,作为热衷打造平台的车企,上汽大众和一汽-大众分别在上海安亭和广东佛山建立了专为MEB平台车型生产的工厂。

    那么为什么要建设这个平台?这个平台与传统平台有何不同?下面就和大家一起探讨一下。

    一、大众的电动汽车战略

    随着全球对碳排放法规的推进,汽车产业面临着电动化、网联化、智能化的转型趋势,传统造车巨头还要面对以特斯拉为代表的造车新势力崛起的竞争压力。基于此背景,大众前瞻性地提出“2050 年完全脱碳计划”的革命性目标,而“携手共进-2025 战略”:计划在2025年车辆全生命周期的碳排放量相比2015 年减少30%。具体到车型开发计划,大众预计到2022 年底,旗下所有子品牌VW、奥迪、斯柯达、西雅特等将累计发布27款基于MEB 平台生产的车型。截至2025 年大众汽车计划达到每年销售100 万电动车。

    大众集团一直在探索传统车企业转型电动化的典型路线。具体表现在:打造专属电动平台MEB,自建充电设施和操作系统,投资电池相关产业。可以说MEB平台是大众集团是在新能源领域延续其研发制造端优势最为重要的部署之一。


    二、MEB的介绍

    大众的 MEB 平台是模块化电气化工具( Modular Electrification Toolkit )的缩写,是大众首个从模块化传统车平台 MQB 向电动化进化的平台。MEB平台专门针对新能源动力系统打造,在研发设计和供应链层面可以实现高度复制。

    基于MEB 平台的产品目前包括轿车、SUV、MPV 以及部分商用车,品牌涵盖了包括大众、斯柯达、西雅特以及奥迪等高端品牌。首批车型主要包括奥迪 Q4 e-tron、大众 ID.CROZZ、 ID.3、西雅特 EL-BORN、斯柯达 Vision E、ID.BUZZ、ID.BIZZION 等。

    基于MEB平台打造的车型的基本续航里程是 350km,最高可提升至 665km;可在前后轴搭载两台电机,实现四轮驱动,最大功率达到 275KW。

    目前国内的车型ID.4 家族,ID.4 CROZZ和ID.4 X主要参数如下:

    图1: ID 4 X & ID 4 CROZZ中等配置部分参数

    三、MEB与MQB的区别?

    图2: MEB专属纯电动平台

    提到MEB很难不去对比MQB平台。

    大众集团一直是贯彻平台化最成功的公司,最早的PQ平台建设始于上个世纪80年代,到2012年又推出“模块化平台”的概念,开发出MQB(Mddular Querbaukasten)平台,进一步减少新开发的零部件种类和数量,提高零部件通用化程度,覆盖了大众下面几乎全部品牌的从A00到B级别的所有车型。MQB平台为大众汽车成为全球销量最大的车企立下汗马功劳。

    而全新打造的MEB平台和MQB相比有几个显著的差异:

    首先, MEB具备纯粹的纯电基因,有专为电池设计的动力系统。

    MEB平台是围绕电池来设计的。MEB 去除了传统燃油车底盘需要的横向设计、前置发动机、前轮驱动的布局,将电池以及电机融入底盘架构,采取平板式电池模组布置于车轴两侧,位于底盘中央,前桥与后桥之间。并且通过灵活布局,可进行7-12 个模组组合,在整车基础架构不变的的基础上,续航里程可根据电池的模组数量进行选择,满足不同的续航需求。在这个平台上,最高支持12模组、84.8kWh大容量电池系统,电池包能量密度175Wh/Kg,是领先于之前补贴要求最高的160Wh/kg的行业平均水平。

    图3: MEB平台不同模组配置和续航关系

    在电池的安全性能方面,为了保证电池包的安全,大众自研的电池包采取铝制壳体加强电池包强度,电池包上方的是两根1900Mpa超高强度热成型的座椅横梁,目的也是防止在碰撞发生时,最大限度防止车身座椅从电池包上方变形侵入,避免起火的发生。这是大众首次使用超1500Mpa的热成型件,也是首次在平价车平台的门槛使用挤压铝型材作为加强件。


    MEB平台电池还使用新的导热胶工艺,与传统MQB平台电池的导热垫工艺相比,拥有更好的界面填充能力、更少的界面气泡、更好的间隙适用性,使MEB电池包具备更优异的热管理能力。电池包长寿命性能设计,远高于8年(12万公里)使用寿命(电池充放电循环测试达到1600次,每个循环相当于整车行驶350公里~550公里)。

    图4: MEB平台的电池信息

    其次,驱动形式和底盘的改变,带来操控性能提升。

    动力层面,MEB改变了MQB以前驱为主的驱动形式,所有基于 MEB 生产的车型,可以选配后驱或者四驱两种模式,并相应提供两套标准的动力系统。同时,MEB平台通过采用了高度集成的电驱动系统,实现电机、电控、减速器“三合一”集成,从而提升了电控系统的响应速度。MEB 平台车型百公里加速度可在6秒以内,同时由于电池包嵌入车底中央,相比一般油改电车型,车型重心降低20mm以上,前后配重比呈现50:50的理想状态,提高了起步及加速性能、制动性能以及车辆过弯时的动态性能。

    图5: 大众的电驱动电机工艺

    MEB平台的底盘采用了前麦弗逊后五连杆的独立悬架组合,并采用双级隔震系统。相比MQB的后四连杆的悬架,MEB的这个组合更稳定,优化底盘的结构的同时,可以提升车辆的稳定性和车身强度。

    图6: 大众MEB的底盘设计

    另外,现有的MEB车型改变了原有的盘刹,均配备后轮鼓式刹车。分析可能是因为电动车的能量回收提供了制动辅助,也就是说,当车辆滑行或轻度刹车时,电机可利用轮胎滚阻的反拖作用,将动能转化为电能,提供负的加速度,因此降低了后刹车的使用强度,鼓刹能够满足实际使用的需求。


    第三,MEB平台比MQB轴距更长,前悬更短,车内空间变大。

    从结构层面来看,MEB由于省略了前置发动机、复杂的变速箱以及配套的传动系统,因此车身在相同的车长情况下可以拥有更长的轴距和更短的前后悬挂。 同时,前悬变短后,仪表板部分也更加纤薄,驾驶席的空间变大。

    图7: MEB带来的更大的空间1

    同时,车舱后排中央地台也取消,进一步释放更多车内空间。平台的改变还带来更大的车轮、更高的座椅位置等。

    图8: MEB带来的更大的空间2

    最后,值得一提的是MEB平台的国产化。根据目前已公开的资料显示,MEB平台中已经有多家国内供应商,涉及到三电系统,锂电设备和锂电池原材料,热管理系统等。

    图9: MEB平台部分核心零部件供应商展示

    如果未来国内MEB平台工厂所需零部件都能从国内直接采购,这对国内众多零部件企业来说无疑是巨大的机遇。


    三、MEB平台的共享战略

    MEB平台与大众以往打造的平台还有一个特别之处:大众首次采取了与其他车企的合作共建模式。今年5月,福特欧洲首席执行官Suart Rowley表示,福特计划在2023年推出第二款纯电动汽车,该车将基于大众集团的MEB平台开发。在此之前,福特和大众汽车集团已经达成了合作伙伴关系,获得了大众MEB平台的使用权。


    为什么两家企业会强强联合?Stuart Rowley表示:“我们与大众汽车公司达成了某些共识。我们的联盟并不受某些定义的限制,同时我们将不断寻找对双方有利的合作机会,以实现互惠互利。”初步分析两家巨头合作,主要基于以下两方面的原因:

    首要原因是分摊成本和风险。平台建成之后带来的成本优势是不言而喻的,但是平台化的前期投入是巨大的,尤其在全新的电气化平台方向。2015 年 10 月,大众宣布将打造 MEB 平台,并为此已投入约200亿美元。对大众和福特双方来说,在汽车行业利润大幅降低,销售额低迷的情况下,与其他品牌合作有利于保存自己的竞争实力。

    而选择福特作为合作对象,大众应该是看中了福特的自动驾驶技术。这次合作主要是在电动车和自动驾驶领域展开。大众向福特子公司Argo投资26亿美元,其中10亿美元为现金,余下的16亿美元,是以大众负责自动驾驶的子公司AID资产形式投资。福特的子公司Argo是自动驾驶领域的一线团队,支持SAE Level 4的的自动驾驶系统。其产品Co-Pilot360基于车辆的硬件自主进行软件和算法模型开发,能与整车硬件深度融合。但对自动驾驶的投入,短期并不能带来丰厚的回报,因此也给福特带来沉重的负担。选择与大众合作,可能也是福特平衡收益的手段。

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    四、大众的SSP平台

    2021年3月份,大众集团在“ACCELERATE”战略发布会上宣布:大众集团正在研发全新一代高性能可扩展纯电动车平台SSP (Scalable Systems Platform),预计最快将于2025年投入使用。大众汽车的目标是使这个新平台包含奥迪和保时捷PPE的先进技术,将MEBEntry、MEB、J1和PPE整合在一起,确保未来奥迪、保时捷等高端车型都将共享此平台。

    图10 大众平台的变迁

    大众称SSP架构为“全数字且高度可扩展”,大众集团估计自己将在内部开发60%的汽车软件,目前这一比例为10%。基于SSP平台,大众将推出Trinity以及Artemis两个项目,分别用在大众品牌轿车和奥迪、保时捷等高端品牌上。在全新平台下,大众将赋予新项目更多能量:包括自动驾驶在内的多类核心技术、全新电子构架以及全新批量生产方式。这意味着新项目的汽车功能,将由软件来确定,而不再是硬件。,这个平台意味着汽车公司正在从制造商向软件主导公司的转型。

    图11: 大众电气架构演化

    从PQ到MQB,用了30年;MQB到MEB,不到10年,而MEB到SSP,不到5年。平台的不断迭代,间隔时间越来越短,技术集成度也越来越高。为什么MEB平台刚投入使用,就开始打造新的平台?技术进步太快是一个方面,更重要的是回到大众的电动化战略中去看,大众是多项战略并举进行电动化,除了包括MEB在内的硬件方面的战略,还包括软件方面的投入,主要体现在自建操作系统,与软件企业深度合作。未来的汽车市场竞争,在硬件方面主要靠平台化将成本压缩到极致,新的增长亮点在软件、系统、物联网给消费者带来耳目一新的体验。SSP平台就是这样的顺势而为。


    • 小结:

    对平台投入意味着车企进行新能源战略的决心和信心。汽车平台的研发投入人力物力巨大,但一旦建成,就像打好了地基,可以降低开发成本、压缩开发周期、降低开发复杂度,从而降低开发风险。平台是持续和长远发展过程中,对成本和品控的保证。

    电动汽车平台化,是电动汽车发展到今天的必然选择和未来的可持续发展方向。选择大手笔投入平台化研发的车企,是对企业发展的长远规划,更是对消费者负责性的态度。随着新能源汽车产业的不断发展,消费者将会在实际产品中不断体会平台技术的优势所在。

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