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    一辆顶级跑车是如何催生出最环保的梅赛德斯车型的 | CAR FUTURE

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    座驾car2022-01-30

    Vision EQXX(图片)集中展示了效率超高的电池技术、世界一流的空气动力学设计、具有可持续性的内饰用材和跨公司的工作方式。

    这辆概念车让我们窥探到了下一代梅赛德斯电动车会是什么样子。它在立项之初就是按照纯粹的电动车来构思的,此前在从EQA到EQS的诸多车型身上决定了尺寸、外形和结构的诸多传统要素统统不见身影。

    相反,Vision EQXX是一款相对很轻盈、很简单的紧凑型车,它在开发时的关注点是效率。对于驾驶者来说,高效的体现便是很长的续航里程——大约960公里——和全新的驾驶室。它的创新点包括轻盈、小巧、高效的电池组,奔驰有史以来最低的风阻系数,巧妙的电池冷却系统,太阳能电池板,环保材料,等等等等。

    车顶的太阳能电池能为辅助系统供电。

    在开发过程中给它带来启发的车型包括梅赛德斯自家的AMG Project One(提供了动力控制电子单元)、通用的EV1(电动车先驱之一,可惜寿命不长)和大众的环保冠军XL1。梅赛德斯的一级方程式和电动方程式车队都直接参与了这个项目。

    其实前面说Vision EQXX是概念车不完全对,因为它确实预展了一款特定的量产车型。它集中展示了技术、造型、用户体验等方面的某些可能性,以及与不久的将来的梅赛德斯车型有关的创意过程。

    这个项目只用了18个月就完成了,而且是受到疫情影响的18个月,参与者包括梅赛德斯在德国、印度、美国和英国的团队,同时也利用了多个外部初创公司的专业技术。我们从梅赛德斯的几位内部人士了解到,整个项目进展如此迅速和高效的原因是最初的想法就十分清晰——它应该是什么和它不应该是什么同样清晰。

    这辆车的目标不是纽伯格林

    一旦把圈速目标放在一边,工程师在开发动力系统时就可以专注于实现效率、能量密度和低重量的最佳组合。梅赛德斯说这辆车的效率为95%,也就是说有95%的电池能量能到达车轮,而对内燃机来说30%就是不错的成绩了。

    获得如此之高的效率的手段之一是尽量减小系统损耗,这方面的合作者是梅赛德斯的F1发动机制造商——位于Brixworth的高性能动力系统公司(HPP)。Eva Greiner是这家公司的电力驱动系统总工程师,她告诉我们:“最大限度地提高效率的最佳方法之一是最大限度地减少损耗。我们在系统的每个部分都做了努力,通过系统设计、材料选择、润滑和热管理来减少能量消耗和损失。”

    动力电子控制单元基于即将发布的梅赛德斯-AMG Project One顶级跑车上的控制单元,特色是使用了新一代碳化硅。但与那辆超过1000马力的混动车不同的是,EQXX的最大功率只有204马力,能量来源是净容量不到100千瓦·时的电池。考虑到车重不到1750千克,它应该不会特别慢,但它的首要目标是续航能力。

    电力驱动装置的高效意味着它不需要大型冷却系统。

    再把很高的过弯速度放在一边,就不需要笨重的高性能悬架或刹车。冷却系统也可以超级简单:电力驱动装置的高效率意味着它产生的废热很少,所以不需要大型冷却系统。地板上的一块散热板利用了行驶中的车辆下方流动空气的散热属性,其余的冷却任务有大部分靠出于空气动力学设计的通风孔兼职完成。不需要兼职时,它们保持关闭,能改善空气动力学性能,这种效果反过来又降低了对驱动装置的需求。

    它无需等待基础设施的改善

    梅赛德斯认为他们已经创造出了相当于内燃机车型世界中神一般存在“1升车”的电动车。(简单复习一下:在化石燃料时代,具有环保意识的车厂的神圣目标是跑100公里只用1升油。)Vision EQXX行驶100公里使用的电能不到10千瓦·时,根据梅赛德斯的计算,就相当于1升油。

    驾驶室内最引人注目的是一体式47.5英寸屏幕。

    HPP的先进技术总监Adam Allsopp说,与大型轿车EQS相比,EQXX的电池能量几乎相同,但体积只有一半,重量也轻了30%。“电池管理系统和动力电子控制装置在设计时的绝对重点是最大限度地减少损耗。在实现这一效率里程碑的过程中,我们学到了很多东西,而这些东西将应用到未来的开发项目中。”

    能量密度的增加有部分原因是在阳极使用了高含量的硅。电池团队还研究了超常的高电压,从使用900多伏的实验中收集数据,目前他们正在权衡利弊。

    电池采用了主动式单元平衡技术,均匀地从每个单元提取能量,以帮助提高续航能力。电池外壳由HPP和F1车队的底盘部门共同设计,它由一种从甘蔗废料中提取的可持续复合材料制成,并用碳纤维进行了强化。

    轴距介于A级和C级之间,

    但它的重量比那两款车都大。

    车顶有117块太阳能电池,能够为一些辅助系统供电,从而减少对主电池的消耗。在理想条件下,它可以增加约24公里的里程。目前项目团队正在研究如何利用太阳能为高压系统充电。

    它不算重(以电动车的标准来看)

    前轴上没有电动机,只在后轴上有一台。底盘也做到了最小化,设计原则是只在有必要的位置使用承重材料。工程师使用了电子游戏行业的多边形建模工具来确定虚拟零部件中的应力和负载路径。利用这些数据,一些部件可以被铸造成网状,也就是在不需要强度的地方是很薄的空腔。车身使用了由废旧金属制成的钢板,几扇车门则使用了碳纤维、玻璃纤维和铝。

    它不怕打破传统

    驾驶室结合使用回收材料、可持续材料和人工创造的材料。车门拉环由一种类似丝绸的人造织物制成,而一些看似真皮的装饰件实际上是由从蘑菇或仙人掌浆提取的材料制成的。地毯由速生竹制成,其他地方则使用了由回收的塑料瓶和填埋垃圾制成的材料。

    因为知道这辆车的目标是效率而不是赛道上的激情,梅赛德斯在设计中摒弃了跑车的常见元素,并找到了新方法来赋予EQXX良好的空气动力学特性:风阻系数低至惊人的0.18,其中的功臣包括低矮的车头、可变形的后扩散器和较窄的后轮距。

    Vision EQXX的造型极具特色,但梅赛德斯坚定地表示这只是追求效率的“副产品”。今年它将开始在公共道路上的测试。

    是哪些车为EQXX贡献了灵感?

    大众XL1

    2013年诞生的插电式混动车,设计目标是用1升柴油行驶100公里。它的外形和雄心都启发了梅赛德斯的团队。

    梅赛德斯540 K Streamliner

    产于1938年,用于在不限速公路上的高速下测试轮胎,同时也证明了风洞的价值。

    梅赛德斯C111

    20世纪60年代后期至70年代初期的一款楔形跑车,实际上是作为转子发动机的试验平台生产的,它显示了车头可以低到什么程度。

    梅赛德斯IAA概念车

    EQXX借鉴了这款2015年的展车的车尾,为获得最大的空气动力学效益,车速达到80公里/小时候车尾会改变形状。

    文/Colin Overland 译/尚红昕

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