百公里真实电耗不到9度,奔驰发起纯电反击战-电动汽车观察家

百公里真实电耗不到9度,奔驰发起纯电反击战

明确战略方向后,传统车企通过技术跨代,向造车新势力的优势技术领域发起“攻击”。

10月23日,奔驰中国迫不及待地向媒体展示了刚刚“抢到手”的VISION EQXX概念车。这款以最佳能效为目标打造的研究型概念车,自今年2月正式亮相以来,已经完成了从德国辛德芬根到法国卡西斯1008公里,以及从德国斯图加特到英国银石赛道1202公里的两次“一次充电续航超1000公里”的真实路况测试,平均能耗分别为8.7kWh/百公里和8.3kWh/百公里。换而言之,EQXX一度电能跑12公里。

来到中国的EQXX也在上海世博园附近30公里的园区路上小试牛刀,在省电和运动两种驾驶模式下能耗分别为6.7和8.7kWh/百公里。负责概念车设计和测试的工程师告诉《电动汽车观察家》,在欧洲对媒体开放的试驾过程中,无论是省电模式,还是激烈驾驶,EQXX的能耗表现一直稳定在10kWh/百公里之内。换而言之,无论如何,一次充电也能跑1000公里。

更重要的是,一次充电续航1000公里或许不只发生在概念车上。奔驰集团首席技术官,负责研发和采购的薛夫铭表示,“VISION EQXX概念车搭载的大部分创新技术都将应用于未来的量产车型中”。而且“EQXX概念车是针对2024年与2025年奔驰在新生代和核心车型所打造的概念车。”

那么,18个月之后的奔驰EQ量产车将是怎么样的,能否量产1000公里续航?

更重要的是,跨代之后的EQ是否能在中国也称得上电动技术领先?

01

量产CTP、能换电?

EQXX虽然身为研究概念车,但上述工程师向《电动汽车观察家》表示,其电池、电驱系统已经接近量产状态。我们从这里可以一窥18个月之后,奔驰EQ车型会有哪些核心变化。

在电池方面,奔驰EQ或许会从如今的CTM跨越至CTP结构,即将电芯直接集成在电池包上的无模组技术,这意味着EQ在电池结构方面将追上中国领先企业的脚步。

电池结构改进是近年来电动化技术发展的一个重要方向,从CTM到CTP,并向最终的电池作为车身底盘一部分的CTC方向进发。

而从量产角度,CTP是目前主流的先进技术。比亚迪刀片、宁德时代麒麟、上汽魔方等都是采用CTP结构的电池产品,从2022年下半年开始陆续量产上车。

CTP和CTC的核心目的是将电池包结构简化逐渐做到极致,让出更多的空间给电芯以提高电池包的能量密度,同时兼顾结构强度。

从能量密度来看,EQXX所采用的CTP电池包为200Wh/kg。横向对比下,刀片电池目前为140Wh/kg,2025年将达到180Wh/kg;魔方电池为195Wh/kg,还可根据不同电池材料进一步提升;麒麟电池是目前能量密度最高的电池系统,可达255Wh/kg,整车续航超过1000公里,将于2023年开始上车。

从电池结构来看,EQXX电池模型可见的一侧有三个泄压阀,电池包设计有螺口可整体更换,由此或可实现换电。目前,魔方电池的设计也包含了换电的需要。

值得注意的是,EQXX电池包的整体高度在粗略测量下约为100mm左右。作为对比,通过采用躺式电芯变薄的魔方电池分别提供110mm、125mm和137mm的高度规格;孚能科技的SPS电池包高度在85—145mm之间。

“更薄”也是CTP和CTC结构追求的要素,更薄的电池包可为车内提供更多的Z向乘坐空间,不会“抬高地板”。

此外,EQXX采用对一体化逆变器/充电器(One-Box)。从目前展示的设计上,可实现直流和交流充电,电压可达920V,充电15分钟可行驶300公里。

在集成了电池包和One-Box之后,EQXX电池的整体重量仅为495千克;

作为对比,100度电的麒麟电池估算重量约为392千克,但不包含控制系统。

像所有CTP和CTC结构一样,EQXX电池的量产也仍需跨越制造关。

目前,该电池电芯是由宁德时代手工封装。奔驰电池E-Drive项目经理马可·埃勒表示:“因为目前还没有一条用于这种类型的硅阳极电池的生产线。”

02

量产95%能效电驱和一体压铸打孔?

或许可能更接近量产的是电驱系统,以及进一步升级的一体压铸技术。

EQXX所采用的电驱系统能源转换效率高达95%,不仅远高于内燃机30-40%的数据,也高于纯电电驱80-85%的平均水平。该电驱系统采用碳纤维材质的后桥框架,将电机和逆变器集合在了一起。

冷却方面,180kWh的电机采用油冷,逆变器采用水冷,而且水冷管道在流经车身前部后再次降温,回到后桥给油冷降温。此外,由于电池采用CTP技术,减少了连接接线束,也由此减少了能量损耗和散热需要。加之920V的高压平台,整体实现了95%的能效比,且能够实现95%的能量回收。

上述工程师向《电动汽车观察家》表示,相比行业内通用的电驱系统,EQXX电驱的两大特点之一是碳纤维框架,以及更低角度的电机/逆变器,由此增加传动效率,减少功耗。

减重则是奔驰在向能源要效率时的另一个重点。

此次奔驰展示了采用仿生学技术的一体压铸件,包括一体压铸常用的减震器罩,不常见的雨刮器,和与特斯拉一样的大型一体压铸构件后地板。

与特斯拉不同的是,奔驰在一体压铸件上进行了“打孔”,通过学习生物的骨骼结构特征,加固重要的应力点,同时掏空对应力结构不相关的部分,由此在一体压铸件的基础上进一步减重。通过应用该技术,EQXX减重了20%。

值得注意的是,从一体压铸所使用的铝合金材料、生产工艺,到“打孔”所需的仿生学仿真模型,都是奔驰自研。目前这样的结构已经应用在了量产车型的安全带连接处。

一体压铸和仿生学的量产速度主要取决于工程经验的积累速度。特斯拉用了半年时间实现了一体压铸良品率从0-90%的突破,并在此后两年间进一步提升其良品率。立足于对压铸原理理解深刻的欧洲工业基础上,奔驰在此领域的积累速度则可以被期待。

03

量产18个月出车的研发模式?

除技术之外,EQXX还为奔驰探索更快的研发模式提供了一次练兵的机会。

作为一款外形、内饰和动力系统都全新设计的车型,EQXX只用了18个月便产出了,远快于传统汽车产业4年左右的研发周期,也是传统车企适应电动智能化时代快速迭代浪潮的重要能力。

这样的快速出车一方面是基于奔驰对体系内各方力量的整合能力。EQXX的电驱系统和轻质电池壳是由奔驰与高性能动力系统有限公司(HPP)、奔驰大奖赛车队(MGP)的全球顶级赛车实验室联合合作打造。

另一方面,则是基于新的数字化开发流程。奔驰中国工程师介绍,EQXX以数字化的形式,采用软件在环的方式进行系统测试;电驱系统采用了台架和搭载在eMMA测试车上进行测试,最后系统整合成为概念车测试,从零研发到整车落地仅用时18个月。

薛夫铭就这样解释EQXX的两个X,“第一个X代表了X-factor,即超越电动出行的常规思维,第二个X代表了X-divisional,即以采用迅捷的跨部门协作开发方法来强化奔驰的品牌力。通过整合全球伙伴公司、初创企业和机构的行业领先知识,采用高度先进的数字工具,奔驰开发能力的广度和深度将得以增强。”

04

竞争策略:能效就是硬通货

作为一辆研究用车,EQXX还应用了多项逼近能效天花板的前瞻技术。

上述奔驰工程师表示,空气动力学、主动扩散器、低滚阻轮胎、能效高达95%的电驱系统和12V低电压电子电器架构,是EQXX实现1000公里续航的五大核心要素。

汽车运动中需要消耗70%的能量用以对抗风阻。EQXX的风阻系数低至0.17cd。

但值得注意的是,在研发过程中,通过应用数字仿真技术,EQXX实车只在风洞中呆了30个小时,而非过往车型所需的100小时;

在设计中,EQXX更加注重实用性,配备了后视镜、后排座椅和开放式的后轮毂,这些在强调动气动力学概念车中鲜少采用的设计。

借鉴自F1赛车的后扩散器可为车辆提供更好下压力和有效整理尾流,而且该后扩散器被设计为主动可伸缩式,在低速场景下会主动收回,更好适应量产车型上路的实际使用场景;

另一项重要的主动空气动力元件是主动进气格栅。由于EQXX高效的电驱系统车辆内部的废热较少,且铝制底盘能够更有效的散热,所以该进气格栅只在少数边缘工况时才会开启。而是否开启则由车端的智能算法应用前部雷达和导航等感知数据综合判断决定。

低电压电子电气系统是EQXX的另一大创新之处。除驱动、制动这样的核心控制功能应用车内的高压平台外,其余包括智能座舱在内的电力需求都来自于车内的12V低压系统。

其一方面要求电子部件能耗更低,如8K的47.5英寸大尺寸屏幕,另一方面也应用了其他能量来源,比如车尾117块太阳能电池板,在实测过程中,该电池吧提供了低电压系统50%的能量所需。

EQXX体现了奔驰在电动化领域的核心竞争理念:能效就是硬通货。

这不仅仅是一句漂亮的口号。10月20日,电池级碳酸锂最高成交价54.8万元/吨,部分成交价已低于碳酸锂的成本价,意味着电池级碳酸锂价格仍有上涨空间。

事实上,相比2020年年底,碳酸锂价格如今已翻了十倍不止,而且涨势不减。

一家澳洲锂矿公司的高级顾问——“悉尼先生”(化名)预测,碳酸锂的核心原材料锂辉石在2026年可能达到8000-10000美元/吨,对应碳酸锂的价格大约60万-80万元/吨,即动力电池成本相较当下再涨8.6%-31.5%。无论对电池企业、车企还是消费者都是难以承受之“硬通胀”。

一位锂矿业内人士向《电动汽车观察家》透露,目前国内两家头部电池企业已经低调地派出多组人马在非洲寻找锂矿,“寻矿的负责人工资翻几番,下了死命令,找不到不能回来。”

10月21日,奔驰也宣布与加拿大锂矿商Rock Tech Lithium签订了价值15亿欧元的的供货协议,自2026年开始5年内提供1万吨电池级氢氧化锂,可供应约15万辆电动汽车所需。

开源节流。奔驰同时希望能在增加电池数量之外,找到增加续航里程的解决之道。EQXX就是答案。

本文由 电动汽车观察家 作者:朱, 世耘 发表,其版权均为 电动汽车观察家 所有,文章内容系作者个人观点,不代表 电动汽车观察家 对观点赞同或支持。如需转载,请注明文章来源。
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