电动越野车,能给你带来诗和远方吗?

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还记得在今年1月的北美CES展上,Jeep带来了PHEV版本的牧马人。PHEV技术搭载在轿车或是城市SUV上可以说见惯不怪,但说实话硬派越野车+新能源这样的搭配还是第一次见(PPT造车以及概念车除外)。那问题又来了,硬派越野车不做新能源除了因为市场需求量小之外,在技术上难道还有不可逾越的障碍吗?

越野

我们不妨把这个问题拆分为如下5个部分:

「 脱困能力 」

“新能源车机械结构更简单、扭矩输出控制更精准。”

脱困能力离不开两大因素,一是发动机低扭够强,二是可靠的四驱系统。

先说第一点,要获得一个足够强的低扭输出,要么就选择一台大排量自吸发动机、要么就加涡轮增压,但对于越野车来说,第一种方案往往比第二种靠谱,首先是因为涡轮会有涡轮迟滞,油门响应肯定不如自吸那么快,另外一点就是自吸发动机的扭矩输出比涡轮线性,对于驾驶员来说在极端情况下更容易控制发动机的动力输出,最后一点就是可靠性的问题,涡轮的加入还涉及到新增的中冷、冷却油路等等,运转过程中还会提升引擎仓温度,除了省点油钱可以说百害而无一利。

越野

(自吸发动机的扭矩输出比涡轮发动机线性)

再说说新能源车,目前大部分插混车、电动车都搭载了永磁同步电机,从输出功率/扭矩曲线可以看到电机输出前段有一个恒定的峰值扭矩输出,基本上就是一踩“油门”就有。虽然大扭矩对于越野车来说是优势,但瞬间释放的大扭矩很容易突破轮胎的抓地力,因此极限越野脱困就更加困难了。

越野(永磁同步电机输出特性)

另外再说说四驱系统,传统燃油车要实现四驱就必须有传动轴,另外还要配合各式各样的“锁”才能拥有更强的脱困能力,正如大G的前差速锁(前轴两轮实现刚性连接)、后差速锁(后轴两轮实现刚性连接)以及中央差速锁(同步前后轴转速)。但对于新能源车来说,因为电机可以单独布置在前后轴,所以整个系统因为机械结构变得简单而更可靠,另外电机可以直接通过调节电压/电流控制扭矩输出,所以比传统的机械式差速锁更容易做到精细化控制。

越野

因此在脱困能力上,个人认为新能源车(尤其是电动车)在结构角度更加适合打造一款硬派越野车,但从电机输出特性考虑,我认为优势不大。

「 高强度、刚度的车身设计 」

“新能源车能胜任、PHEV更适合。”

在以前,传统硬派越野车都有一个特点,那就是非承载式车身设计,非承载式车身因为有了底盘大梁,所以能承受极限越野对车身产生的剪切力,整车刚性更加强。我们常见的丰田lc、牧马人、大G还有这几年比较火的H9、mu-X等等都采用了非承载式车身,当然随着材料学的发展以及结构设计上的优化,未来的硬派越野车也可能不会标配底盘大梁了,最好的例子就是路虎新卫士。

越野

越野

既然大梁不是衡量能否极限越野的必要条件,那新能源车岂不是只要保证整个车架有极高的刚度与强度就能成为硬派越野车了?理论虽说如此,但我认为还需要综合考虑到电池包。

如果像电动车那种平铺在车底的电池包,那在车身扭曲的状态下(例如大幅度的交叉轴)电池包也会发生变形,变形后的电池包有可能损伤里面的电芯或冷却系统从而引起短路。

越野

越野

而如果是T型电池包或是电池包布置在后轴上方的车型(PHEV),那因为车身扭曲导致电池包的型变量就会小很多,所以这也是牧马人试水PHEV的原因吧?

越野(锂电池组布置在后轴上方的PHEV车型)

「 可靠性 」

“电池包受外力撞击不安全。”

虽说燃油车的发动机、变速箱等机械结构十分复杂,但在极端环境下它们都相当可靠,就算你翻山越岭不小心磕碰到油底壳,也不会带来多严重的安全隐患。

但新能源车,尤其是电动车就不一样了,平铺在车底(往往是全车的最低点)的电池在受到硬物撞击时有机会损伤到电池包里面的电芯,虽说现在的电池组都有坚固的外壳进行保护并做过防水、抗震、防刺穿等测试,但因为外力作用伤及电池包导致自燃的例子可谓屡见不鲜。

越野

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因此目前从可靠性角度分析,电动车不适合做硬派越野车,而PHEV车型往往把电池包布置在后桥上方,所以还相对安全不少。

「 接近角、离去角 」

“新能源车在设计上可效仿燃油车,重心更低更适合越野。”

传统硬派越野车为了拥有更大的接近角和离去角,往往前后轮都会放置在整车的四个角位,就像牧马人超短(几乎没有)的前悬、后悬带来了43.9度的接近角以及37度的离去角,通过性自然就不成问题了。

越野

当然新能源车也能完全效仿这样的设计,另外因为电池包让整车重心更低,所以在越野过程中更不容易翻车。

「 续航性能 」

“插电混动没问题,电动车暂时不适合。”

对于硬派越野车来说续航性能也是一个值得考虑的地方,毕竟在西北部大草原或者沙漠无人区,往往要开上百公里才有加油站,为此像lc150、牧马人这些车都有80L以上的大油箱,满油能跑700公里,如果再改装副油箱那随随便便就能跑上千公里了。

越野

而对于插电混动车来说,满油满电也能跑800公里,而且能充电也能加油,续航完全不成问题,但电动车遇到这种用车环境就尴尬了,虽说目前主流的电动车NEDC续航也能达到500公里,但实际续航却比NEDC低不少,尤其在极端气候环境下更是大打折扣。

越野

所以从续航角度考虑,插电混动可以应付硬派越野车的使用环境,但电动车就不适合了。

「 固态电池才能让纯电越野车成为可能 」

正所谓“闻道有先后,术业有专攻。”电动车因为行驶安静、舒适,再加上没有尾气排放,很适合在城市作为代步工具使用。但受限于电池技术,现在它还不能应付极端用车环境,这也是目前为止只有牧马人PHEV一款试水车型的原因。

当然未来会不会出现纯电牧马人甚至纯电普拉多呢?那就要看固态电池能不能降低成本商用普及了。

来源:太平洋汽车

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