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能效才是電動(dòng)車的硬通貨
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導(dǎo)語

Introduction

提高機(jī)械效率,降低能源消耗,才是電動(dòng)車跑得更遠(yuǎn)的基石。

作者丨鄧勇拓

責(zé)編丨羅    超

編輯丨朱錦斌

“我們早在12個(gè)月前就可以生產(chǎn)續(xù)航里程將近1000公里的Model S,但我認(rèn)為那會(huì)讓產(chǎn)品變得更糟,因?yàn)樵诖蟛糠謺r(shí)間里,你會(huì)攜帶著額外重量的電池,加速、操控和效率會(huì)更差?!?br>

無論是車圈內(nèi)的大佬還是消費(fèi)群體,對(duì)于電動(dòng)車是否需要擁有超過1000公里的續(xù)航里程,一直爭論不斷。特斯拉CEO馬斯克曾經(jīng)在社交平臺(tái)表示,電動(dòng)汽車?yán)m(xù)航里程過高沒有意義。以現(xiàn)有技術(shù)思路來看,長續(xù)航電動(dòng)車必須建立在更大容量的電池基礎(chǔ)上,而更大的電池會(huì)增加車身結(jié)構(gòu)的重量,對(duì)于續(xù)航又會(huì)產(chǎn)生影響。

這似乎進(jìn)入了一個(gè)死循環(huán)般的思維怪圈。但是,梅賽德斯-奔馳給出了不同的思路。

最近,梅賽德斯-奔馳的一項(xiàng)測試成為熱點(diǎn)。簡單回顧一下,奔馳全新的純電動(dòng)概念車VISION EQXX以“一箱電”完成了超過1000公里的續(xù)航測試,該測試完全是在真實(shí)交通環(huán)境下完成的,歷經(jīng)高速、山路等多重路況,穿越多種復(fù)雜氣候。整個(gè)行程共計(jì)1008公里,平均時(shí)速為87.4公里/小時(shí),而平均能耗僅為8.7千瓦時(shí)/百公里。

在抵達(dá)法國卡西斯的既定終點(diǎn)時(shí),剩余電量還有大約15%,約合140公里的續(xù)航里程。這項(xiàng)長達(dá)11小時(shí)32分鐘的長途測試不僅讓梅賽德斯-奔馳在電動(dòng)領(lǐng)域表現(xiàn)出“大爺依然是大爺”的王者姿態(tài),也將電動(dòng)車的能耗水平引領(lǐng)到一個(gè)新的高度,給唱衰電動(dòng)車的人一個(gè)漂亮的回?fù)簟>唧w來看,奔馳為提高續(xù)航都做了哪些努力。

能效是最新的武器

VISION EQXX并不是第一家向1000公里發(fā)起沖擊的電動(dòng)車,在此之前,AION LX Plus和蔚來ET7都有推出“千里馬”版本,但它們都需要更大的電池。奔馳并沒有刷新電池容量新高度,而是強(qiáng)調(diào)能效才是“硬通貨”。

首先,就是減阻。除非可以在天上飛,空氣阻力和滾動(dòng)阻力永遠(yuǎn)是影響地面交通工具速度的最大障礙。VISION EQXX的風(fēng)阻系數(shù)Cd值只有0.17,迎風(fēng)面積僅有2.12平方米。相較而言,EQS的風(fēng)阻系數(shù)為0.2,前臉迎風(fēng)面積為2.51平方米,有效空氣阻力面積僅為0.5平方米。因此,VISION EQXX的空氣阻力將進(jìn)一步降低。

除此之外,VISION EQXX還使用了滾動(dòng)阻力更低的節(jié)能取向輪胎。奔馳聯(lián)合普利司通,為其量身定制了一套Turanza Eco系列的低滾阻輪胎。并采用電動(dòng)車型常用的窄胎寬大直徑的尺寸設(shè)計(jì),20英寸的輪胎直徑,胎寬卻只有185毫米。配合全封閉式的輪轂造型,以及前包圍兩側(cè)和翼子板上的通風(fēng)孔共同組成的air breather風(fēng)幕,讓EQXX的輪胎滾阻系數(shù)只有4.7。

其次,減重也十分關(guān)鍵。在VISION EQXX的車身上,奔馳采用了輕量化復(fù)合材料與一體式仿生鑄件結(jié)構(gòu),對(duì)車身進(jìn)行減重。例如,車門由碳纖維、玻璃纖維和鋁合金混合而成,電池頂蓋采用源自F1方程式賽車工藝的可持續(xù)碳纖維-甘蔗復(fù)合材料。而輕量化單體結(jié)構(gòu)鑄件取代了由多個(gè)部件拼接構(gòu)成的沉重部件,與傳統(tǒng)工藝相比,重量降低了20%。

在電池方面的減重措施同樣不容忽視。VISION EQXX搭載一塊具有近100千瓦時(shí)能量的專用電池包,與海外版EQS的電池電量幾乎持平,而電池包體積卻縮小50%,尺寸僅為200 x 126 x 11厘米,質(zhì)量減輕30%,僅重495千克,這使其足以被放置于一輛緊湊車型中。這樣一套組合拳下來,VISION EQXX的總重量只有1755公斤,僅略重于一臺(tái)中型燃油車。

最后,不得不提的是VISION EQXX驚人的傳動(dòng)效率。作為多年征戰(zhàn)FE和F1并取得優(yōu)異成績的梅賽德斯-奔馳,太懂得機(jī)械效率的重要性。為此,奔馳在每一個(gè)系統(tǒng)的研發(fā)時(shí),都從系統(tǒng)設(shè)計(jì)、材料選擇、潤滑和熱管理等方面盡可能減少系統(tǒng)的損失,從而實(shí)現(xiàn)VISION EQXX高達(dá)95%的系統(tǒng)傳動(dòng)效率,極高的傳動(dòng)效率也成為了低能耗的保證。

為電車注入強(qiáng)心劑

在電動(dòng)車技術(shù)已經(jīng)快速發(fā)展的今天,縱使已經(jīng)讓很多人發(fā)現(xiàn)到了電動(dòng)車更優(yōu)秀的一面,例如在智能化、靜謐性以及乘坐空間等可以說是全方位完勝同級(jí)別的燃油車,但續(xù)航和補(bǔ)能依然是最大的短板。

純電動(dòng)車的續(xù)航已然成為了消費(fèi)者對(duì)其猶豫的最后一個(gè)心結(jié),而續(xù)航和補(bǔ)能問題也成為各大汽車品牌重點(diǎn)研究的對(duì)象。如今,宣稱新車?yán)m(xù)航能突破1000公里的不止奔馳一家,但廣汽埃安和蔚來都只報(bào)了NEDC工況下的續(xù)航里程,在真實(shí)開放的道路環(huán)境下里程數(shù)恐怕要打上一定折扣。

總體上講,這次續(xù)航測試無論是在道路環(huán)境還是天氣情況方面,都涵蓋了一臺(tái)家用電動(dòng)車會(huì)經(jīng)常面對(duì)的使用工況。其中不乏以140公里/小時(shí)的時(shí)速高速巡航,這對(duì)電動(dòng)車的續(xù)航是相當(dāng)不利的,所以其更能反應(yīng)用戶的真實(shí)用車情景。因此,在這樣的測試中,續(xù)航里程可以取得突破1000公里的成績,無疑給對(duì)電動(dòng)車有里程焦慮的用戶注入一針強(qiáng)心劑。

退一步說,無論1000公里有無必要實(shí)現(xiàn),都在用戶使用方面給予一定的優(yōu)勢。就像車輛的性能一樣,對(duì)于如今越來越強(qiáng)的動(dòng)力是否必要,它都流露出一種態(tài)度,就是有沒有和用不用是兩回事。至少,在擁有這般續(xù)航能力的條件下,說走就走的旅程恐怕在電動(dòng)車上也可以實(shí)現(xiàn)。

而在VISION EQXX身上,奔馳可以說是更在于追求電動(dòng)車的低能耗,就如同想跳得遠(yuǎn)必須起跳高,長續(xù)航只是附屬品。8.7千瓦時(shí)/百公里的能耗幾乎等同于五菱MINIEV的理論數(shù)據(jù),奔馳可以說對(duì)于如何實(shí)現(xiàn)長續(xù)航給出了一份“教科書般”的解答。比起更大容量的電池,提高能效并降低能耗,才是讓電動(dòng)車跑得更遠(yuǎn)的本質(zhì)基礎(chǔ)。 

有效努力是種實(shí)力

參考目前的市售車型,蔚來ET7和ET5的1000公里續(xù)航版本搭載的都是150千瓦時(shí)的電池,在理論條件下平均能耗為15千瓦時(shí)/百公里;AION LX Plus的NEDC續(xù)航里程為1008公里,電池容量為144.4千瓦時(shí),平均能耗為14.44千瓦時(shí)/百公里。往往開放道路環(huán)境能耗會(huì)更高,而VISION EQXX的實(shí)測能耗比這些車型的理論值還要少三成之多。

誠然,VISION EQXX目前還是一款概念車,雖然其在外觀設(shè)計(jì)和功能設(shè)計(jì)等各方面都完全符合量產(chǎn)的法規(guī)要求和市場要求,但一款概念車的投入和研發(fā)是無法衡量的,其對(duì)于成本的追求和走向市場的量產(chǎn)車是無法相提并論。

其次,VISION EQXX為了減重用了很多頂級(jí)材料,取自F1的輕質(zhì)副車架,以及3D打印機(jī)制造的UBQ創(chuàng)新材料密封貼片。而在車頂,117個(gè)太陽能板可以補(bǔ)充相當(dāng)于25公里續(xù)航的電能,這些材料可想而知會(huì)將成本價(jià)格急劇攀升。未來,如何將這些創(chuàng)新設(shè)計(jì)的制造成本進(jìn)一步壓縮,而達(dá)到民用市場可以接受的價(jià)格水平,可能還需進(jìn)一步的努力。

但是,通過VISION EQXX的這項(xiàng)測試,可以驗(yàn)證奔馳在電動(dòng)車方面的研究是成功的。被動(dòng)和主動(dòng)冷卻的高效能量管理系統(tǒng),以及可根據(jù)能量流、電量、地形等多重信息給駕駛者提供最高效的駕駛風(fēng)格建議,這些都是可直接在相關(guān)車型上投入使用。當(dāng)努力變得有價(jià)值時(shí),它本身也就是一種實(shí)力。

除此之外,400瓦時(shí)/升的高密度電池以及首次應(yīng)用的900伏高壓電池系統(tǒng),對(duì)于補(bǔ)能的效率和時(shí)間都是一種進(jìn)步。其實(shí),無論是從已經(jīng)在國內(nèi)上市的旗艦電動(dòng)轎車EQS,到全新概念車VISION EQXX,再到剛剛亮相的EQS SUV,梅賽德斯-奔馳都在努力填補(bǔ)電動(dòng)車和燃油車之間的鴻溝,在未來,電動(dòng)車或許可以做得更好。

而從VISION EQXX的這項(xiàng)測試結(jié)果可以看出,梅賽德斯-奔馳對(duì)于電動(dòng)車如何延長續(xù)航里程的理解,旨在追求更低的能耗。這符合奔馳對(duì)未來能源轉(zhuǎn)型的可持續(xù)發(fā)展目標(biāo),也讓整臺(tái)車在生命周期中具有更低的碳排放。無論從傳動(dòng)效率還是減阻減重,都離不開對(duì)電動(dòng)車如何實(shí)現(xiàn)更低能耗這一理想的探索和追求。

也許,這就是汽車發(fā)明者在新能源轉(zhuǎn)型的過程中,對(duì)電動(dòng)車的重新“發(fā)明”。

鄧勇拓

問題不大,有車不怕。

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