未来的电动汽车将是流线型轻量化

2023-12-13 11:44:51 阅读

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更快、更强大、更舒适——电动汽车市场的竞争非常激烈。

追求客户满意度的竞赛导致了越来越大的功耗。但汽车制造商现在正在通过提高汽车的能源效率来对抗这一趋势。

正如梅赛德斯今年早些时候在其EQXX Vision研究中所展示的那样,每100公里的消耗量可能低于10千瓦时。相比之下,紧凑型大众ID.3的平均功耗为100公里

14.9千瓦时,而BMW i3的能耗为15.3千瓦时/100公里。

当空调或供暖系统运行时,消耗量甚至飙升至20千瓦时以上。

梅赛德斯EQXX的优势在于其特别符合空气动力学的车身。车辆能量的62%用于克服空气阻力,而20%用于滚动阻力,只有18%由车辆的重量构成。

“在功耗方面,重要的是首先改善汽车的空气动力学性能,然后是重量,最后是轮胎。只有这样,电动机和电池才会出现,“梅赛德斯开发工程师马尔特·西弗斯(Malte Sievers)说。

泪滴形车身

EQXX工程师在风洞中完善了概念车的空气动力学性能。结果是一辆泪滴形的车辆,阻力系数仅为0.17。但是,汽车的某些高级功能无法在量产车中实现。

较小的正面区域和平稳地滑过空气的车身形状意味着低阻力系数,从而降低油耗。

“泪滴形车身,车顶在后部下降,如特斯拉Model Y或梅赛德斯EQXX,非常高效,”德国波鸿应用科学大学城市能源和移动系统教授Haydar Mecit说。

因此,流动的形状正在成为一种趋势。然而,空气动力学效率不仅与车身有关,例如,轮辋的设计也起着重要作用。

“视觉上封闭的车轮最大限度地减少了湍流,从而减少了消耗,”Mecit说。

制造商也依靠特殊的轮胎化合物来降低滚动阻力。

轻量级需要更少的果汁

“车辆越轻,启动时必须使用的动能就越少,”Mecit说。

除了在车身和底盘中使用较轻的钢或铝之外,减轻重量的大部分潜力都在于电池。现代电池的平均重量为700公斤。

“在未来五年内,能量密度将继续增加,电池的重量预计将下降20%至30%,”Mecit说。

在以前的电动汽车中,90%的汽车能量到达车轮,而在梅赛德斯EQXX中,这一比例提高到95%。效率提高 5% 意味着更大的续航里程或更小、更轻的电池。

拧紧螺钉

大众汽车能源和重量管理主管

延斯·奥伯诺尔特负责大众ID系列的功耗。

对于当前ID.3的继任者,该公司的目标是将重量减轻约5%,并将能耗降低多达20%。

为了实现这一目标,大众汽车计划提高动力总成的效率,空气动力学,热管理,制动系统和能量回收,对整个车辆进行小的改变,而不仅仅是一个部件,根据Obernolte的说法。

同时,热管理不会影响续航里程,但驾驶员在日常生活中使用空调或暖气时会注意到这一点。

大众汽车计划在下一代中提高电池的能量密度。

根据Obernolte的说法,在未来10年内,可以将功耗降低到10千瓦时/100公里以下,但仅适用于正面轮廓较低的汽车。与SUV不同,这些可以在空气动力学上进行优化。

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