平铺电池包已经过时了吗?

发布时间:2023-12-28  

时尚是个圈,其实技术也是。


多年前原生纯电平台还算是一大卖点,对“油改电”的科普和批判刚刚开始,而最高效直观的辨别方式就是看电池包形状:纯电平台都是规整平铺,油改电总是奇形怪状。

异形电池包就此,与油改电三个字牢牢锁死,成了毋庸置疑的“工业垃圾”代名词。异形电池包都是偷懒的异端,平铺电池包才代表了未来。

作为纯电平台最具辨识度的特征,平铺于底盘的大尺寸电池包,可以最充分地利用车辆轴距长度,让电池容量和续航最大化;可以提供平整的车舱地板,充分发挥电驱优势,创造规整而宽敞的空间。

这很合理,不然电动车就不会是今天的样子。不过事物是发展变化的,电动车走到今天,规整平铺电池包的必要性在淡化,其弊端和掣肘开始凸显,尤其是对于差异化焦虑最重的高端纯电。

作为高端市场的风向标,拥有最自由发挥空间的纯电超跑,已经出现了多个反其道而行,“背叛”平铺电池包、“重回”异形电池包的现实案例。异形电池包正在与“油改电”脱钩。

好钢不快,在刃上才快

不久前的广州车展,奔驰带来了概念跑车Vision One-Eleven,除了融合复古元素的科幻外观,更重要的是演示了来自YASA的轴向磁通电机。

YASA目前是奔驰全资子公司,今天几乎所有车用电机都属于径向磁通电机,而轴向磁通电机则是改变了线圈绕组的方式,大幅缩小了重量和体积,尤其是宽度/厚度方向,从“桶”变成了“饼”。

作为一辆兼具设计前瞻职责的概念车,Vision One-Eleven并没有回答一个自然而然的疑问:轴向磁通电机所节省出来的大把空间拿来做什么?所赋予的空间布局灵活性如何被利用和体现?

在YASA电机解放了前后桥空间之后,Vision One-Eleven依然使用常规的底盘平铺电池包。大概也只有无需考虑实用性、坐姿与离地间隙的概念车,才可能在不足1.2米的高度内布置底盘电池包。

当然这里没有死抠一辆概念车的意思,人家也没指着正经研讨原样投产。抛开具体案例,轴向磁通电机确实是高端电动车才用得起的神器,可大功率密度、小体积小厚度的优势带来了什么好处呢?

轴向磁通电机不足以独力成就电动豪华,原因之一是其高成本、小产量所换取的优势,还没有在纯电车型上找到一个发挥利用的解法。

原因之二是,和更早之前的四轮四电机布局类似,轴向磁通电机(包括其四电机构型)也不具备结构性的应用壁垒:只要舍得做超高性能版本,几乎什么车都能用上。

前一点已经解释了一半,技术牛是牛的,成本高是高的,效果是显著的,可问题是用户究竟从中得到了什么呢?总不能说就让前备箱更大了一些吧?

后一点建立在敝栏目对“豪华品牌”定义为“有公允溢价能力”的认定标准上。就像燃油时代后驱与前驱的不同,无法靠配置或性能的高低增减消除,电动时代豪华品牌也需要类似的“结构性壁垒”。

四电机也好,轴向磁通也好,可以成为电动性能“摸高”的天梯(间接提升品牌价值),但无法直接成为豪华纯电区别于其他电动车的品牌壁垒。

来自塔尖的信号

单打独斗是不够,不过轴向磁通电机提供和扩大了一个机会,让少部分电动车更有可能、有理由、有动力,抛弃今天千篇一律的平铺电池包,来换得更具差异化的形态和体验。

高端纯电要求高性能上限(哪怕低配并不达到),其平台需要预留充足的空间。高功率密度电机的小体积,本就有助于释放前后桥附近空间,提供电池向底盘以外拓展的可能。

在轴向磁通电机出现后,前后桥空间可以更多释放,更加允许打破平铺电池包的“传统”格局,让驾乘体验、空间布置、造型姿态等更为理想和特别。同时也只有高端纯电,才有可能、有条件、有利益诉求进行这种交换。

这些听起来略显玄学的小布尔乔亚式追求,并不是无中生有的为赋新词强说愁。在更高端世界,类似的“交换”已经出现了。

路特斯准备用于纯电跑车的LEVA架构,三个布局中最硬核的两个都采用了类似燃油中置超跑的方式,电池包布置于乘员座位之后、后轴之前。

玛莎拉蒂GranTurismo的纯电版Folgore,没有使用常见的平铺电池包,而是非常特别的“前舱一坨+十字架”组合式的不规则电池包。

尽管这是一款油电共生车型,前舱部分电池也明显对应着内燃机和变速箱的形状,但其实今天新研发车型强上平铺电池包不要太容易(BMW点了个赞),使用异形电池包是有着其他考量的主动选择。

再冷门再豪奢一点,宾尼法利纳的纯电超跑Battista,一块像极了当初油改电大军的“工”字形电池包,主要仅占用中央通道和座舱后方空间。

无论是纯血电动跑车平台,还是新研发的油电共用GT跑车,再到几无平台概念的冷门超跑,都选择、接受并采纳了不再是底盘平铺、形状不再规整的异形电池包。

尽管性能超跑面对电动时代的考验,也还没拿出十拿九稳的完美回应(我们以后还会专门聊这个),但它们至少代表了极端追求性能和驾乘体验的那一群人,对于新技术条件下产品形态的思考结果。

从平铺电池包到异形电池包,是一种对“电池容量最大化、车内空间最规整”的“政治正确”的舍弃。顺着这个思路——但做法更贴近主流现实——还记得Taycan和e-tron GT开创的“挖脚坑”设计吗?

用有限的马斯洛需求底层的空间和续航,换取马斯洛上层的审美和享乐——恭喜你发现了电动时代的“前置后驱”。

取与舍的艺术

新时代的异形电池包当然也会面对空间体积——进而是电池容量的局限,哪怕是有计划的主动设计,它们终究不会比一块巨大的、规整的、平铺于底盘的电池包更能“装”。

是的,无论是上述纯电跑车那样更极端的真·异形电池包,还是挖脚坑这样在平铺电池包的基础上有限度“下刀”,都终究还是要牺牲一定的空间和续航。

但首先,豪华品牌的结构壁垒从来就不是,也不需要以空间等实用化表现作为首要考量;其次,电动车发展到现阶段,至少一部分电动车开始拥有了有限牺牲实用的可行性。

大概和今天市面上主流的论调、既有的现象相反,敝栏目语境下的豪华品牌(再次说明不等于“豪华车”)的建立和分化,从来不来自于大而全、应有尽有、越级豪奢。

做高端市场,做豪华品牌,从来就是取与舍的艺术。豪华与否、溢价与否,与实用性和性价比无关,甚至与技术先进性也非强相关。

燃油时代,论实用性,横置前驱平台全方位碾压纵置后驱;论先进性,横置前驱比纵置后驱晚了半个多世纪才出现。然而最终能代表豪华的,为什么却是后者?

奔驰不会苛求S级后排放平装货,宝马不会追求M3一箱油跑1000km,劳斯莱斯也不会说我能坐八个人。如果“够大够全”就能成豪华品牌,那么东方之子20年前就该做到了。

对于多数平价电动车,大空间、长续航、实用性、高配置是天经地义的绝对重点;在电动车市场发展早期,以续航为主的实用性和性价比,也是所有高低价位电动车共同的重点。

但是当纯电市场逐渐走向成熟,“一切以续航为先”的逻辑正在转变。人们意识到续航达到一定水平后,继续增加电池即单次续航,其实不及提升和完善补能体系“划算”。

恰恰越是高端纯电,在“补能体系”方面越可能占优。它们更可能采用高能量密度电池,更早普及超高压快充,更可能拥有大规模自建补能网络。(《没自建桩,没资格谈豪华》)

这意味着,随着电动车市场从萌芽走向成熟,相较平价电动车,高端电动车对于“以单次续航/电池容量为核心的实用性与性价比”的依赖程度在更快地变低,二者间拉开差异。

还没完,高端电动车对于电池容量暨电池空间的需求相对减少,但主动减少电池空间以至于放弃平铺、回到异形电池包,还需要解释一个“得到了什么”的问题。

我们说过从燃油到纯电,是以“行驶与利用自由”换取“性能NVH使用成本更优”。这个过程中,打折扣的主要是续航补能这类行驶自由;对于更“难伺候”的高端消费者,还存在着一些更细致的不利变化。

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(奔驰EQS,电池包对垂向空间的影响)

平铺电池包所带来的地板和坐姿抬高,在《一部分电动车,开始告别“内增高”》中说过。无论如何优化电池包的垂向厚度,100mm+的高度增加也免不了,任何不改变物理形态的技术进步、下本堆料都无法根本解决。

除了比较容易想到的,离地间隙小、地板地面落差大(影响轿车上下车体验)之外,底盘电池包的厚度还间接增加了后排坐姿、后排头部空间和车顶线条之间的平衡难度。

比如每年夏天必上热搜的全景天幕暴晒问题,比如今天纯电轿车千篇一律的溜背车顶,都可以追溯到电池包厚度加剧了整车垂向空间紧张,进而与其他方面产生冲突的妥协结果。

对于高性能电动车和行政级豪华车,驾驶员和乘客的坐姿高度,还会影响到驾驶体验和乘坐舒适度的进阶性提升。

底盘电池包可以降低重心,但驾驶者的屁股可不会随之降低。坐姿其实是驾驶体验中非常重要而常被忽视的一环。更高的坐姿也会使乘客对于侧倾晃动更为敏感(力臂更长了)。

以上这些问题当然没一件大事,都属于矫情的“第一世界问题”,甚至可能很多是连用户自己都无法言表的细枝末节。但对于终将吃过见过的高端市场,长期一定会感知和筛选出来。

一边是高端电动车对于单次续航,进而是电池空间最大化的追求减轻了。一边是纯电形态高度趋同,亟需能带来长尾与深度细节优化的差异化设计。

同时,技术进步与基建完善,让电机有条件释放出大量空间,让单次续航有理由让步。此时对于高端市场,一个破天荒的方向有了现实可行性。

抛弃平铺电池包,用高功率密度小电机解放前后桥扩展电池包,牺牲(有限的)续航和规整空间的实用性。靠更好的自建补能,靠“坐姿、头部空间、车身高度和线条”的优势(依需求不同分配侧重点),创造出相对于传统电动车更契合高端用户的差异化优势。

更重要的是,这种差异化优势将是结构性的壁垒:平铺电池包无论如何不可能“无痛”实现异形电池包的优势项;二者在车架平台层面就天生有别,彼此之间不可转换,哪怕无限增配也不可能。

反过来,也只有高端纯电才真的有可能选择异形电池包。平价电动车缺乏高能量密度电池和自建补能,更需要最大化电池空间;难以采用高成本小体积电机,硬上异形电池包将大幅影响续航。

另一面,平价电动车在诸如坐姿高度、地板落差、驾乘感受和造型比例等方面,本来也无需如此推敲和细致优化,反倒是实用性和性价比更被看重,且车辆本身性能也可能不足以体现其间差别。

异形电池包也有助于消除现阶段豪华纯电与平价纯电平台区别不够明显的尴尬,普通消费者对于悬架结构、车身工艺等技术差异的敏感度,要远低于“前驱/后驱”之类显而易见的结构性差异。

类似前几款纯电跑车那样,选择彻底抛弃底盘平铺的异形电池包,也许确实激进了点。但看看Taycan、EQXX概念车到今天阿维塔12的挖脚坑设计,“用电池空间换整体平衡优化”的风已经吹起来了。

追求电池空间最大化的平铺电池包,代表着“一切为了续航”的早期发展思路,将让位于从整体层面重新评估电池包对车辆各方面影响,更自由、更自信的新结构新思路。


文章来源于:电子工程世界    原文链接
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