产品第一性原理:您觉得理想Mega的造型“美or丑”吗?
大家好,我是:村长LEON,一位每天撸猫的新能源开发人员。
今天和大家分享的是:产品第一性原理:您觉得理想Mega的造型“美or丑”吗?
更多内容请订阅关注:新能源EVCAR。
摘要:Mega通过极致造型和风阻系数设计(0.215), 对比极氪009造型的风阻系数0.27, Mega节省了32kg~92kg的电池包重量、节约了4688RMB~13590RMB的电池成本。
1、Mega的车辆参数
理想Mega在昨天正式发布了,Mega的设计美学也是绝绝子,下图1可以称为敢于创新设计,发布后看市场用户的真实反馈。Mega的Mega的车辆参数:尺寸和动力系统、CLTC续航如下表1:
表1:Mega的车辆参数
长宽高,mm | 轴距,mm | 轴距/长度比 | 驱动系统 | 电池,kwh | CLTC续航,km | CLTC能耗,kwh/100km |
5350*1965*1850 | 3300 | 62% | 四驱 | 102.7 | 710 | 15.9 |
图1(a) 理想Mega外造型
图1(b) 理想Mega外造型
主要从车型开发和能耗开发角度,和大家探讨下Mega的汽车设计技术,以及设计过程中对能耗的取舍。作为理想的第一台纯电动汽车,而且还是一台大型的MPV车型,CLTC网端能耗15.9kwh/100km还是非常惊艳的。
通过发布会介绍以及技术分析:Mega主要的整车性能参数如下表2:
表2:Mega:整车性能参数
整备重量,kg | 满载重量,kg | 风阻系数 | 迎风面积,m^2 | 轮胎参数 | 轮胎半径,mm |
2785 | 3400 | 0.215 | 3.2 | 245/60 R18 | 360 |
接下来,也来分析下理想运用了哪些厉害的技术来提升续航和降低能耗,以及从技术开发维度深挖背后的设计逻辑。
2、造型和风阻设计
对于一台MPV来说,造型是非常重要的,Mega首先在辨识度上非常高,但是对于这样的外观,我们来和其他MPV对比看下:从感官上看,的确是腾势D9 、极氪009会更加讨喜。那么问题来了,为什么mega的造型如此设计,答案是风阻系数,也就是cd值。
图2 理想Mega 风阻系数0.215
图2 腾势D9风阻系数0.33
图3 极氪009风阻系数0.27
根据图2、图3、图4,对比这三个车外造型的风阻系数:理想Mega的风阻低的离谱,只有0.215。比极氪009的0.27低了整整0.055(每0.001的风阻系数称为1count,也就是55count),这样小数看上去不直观,换算成百分百是低了20%;
比腾势D9的0.33低了整整0.115(每0.001的风阻系数称为1count,也就是115count),这样小数看上去不直观,换算成百分百是低了35%,这就低的很离谱了啊。
3、CLTC、高速场景的风阻和能耗对比分析
我们基于两个场景做分析:第一是CLTC法规工况,这是国家标准工况,所以得电动车开发都需要考虑;第二是高速场景工况,我们以120kph为例,模拟真实驾驶员在高速场景开车。
3.1 CLTC标准法规工况场景能耗分析
根据AVL cruise M 构建了能耗分析模型如下图4:将上述的整车参数输入到模型。
图4 基于AVL cruise M的MPV能耗分析
基于三种设计方案分析:方案1是mega车重+0.215cd(Mega造型对应风阻系数、方案2是mega车重+0.27cd(极氪009造型对应风阻系数)、方案3是mega车重+0.33cd(腾势D9造型对应风阻系数), 最后得到的续航差异如下表:
表3:3种风阻设计方案的CLTC续航差异
方案1:mega+0.215cd设计 | 方案2:mega+0.27cd设计 | 方案3:mega+0.33cd设计 |
710km | -36km | -75km |
按照每度电的成本是900RMB,Mega102.7kwh续航710km,方案2 续航少了36km,36km需要电池包提升5.2kwh,对应电池的成本就是4688RMB。方案3 续航少了75km,75km需要电池包提升10.9kwh,对应电池的成本就是9768RMB。
提升电量还存在两个问题:
首先需要的增加电池的重量,Mega 102.7kwh的电池包是629kg,方案2 需要提升5.2kwh导致电池重量增加32kg;方案3需要提升10.9kwh导致电池重量增加67kg; ,进一步影响整车的多方面设计(碰撞安全、操控等);
其次,提升电量还带来电池包的空间和布置问题,会压缩乘客的乘员舱空间。
3.2 高速道路120kph场景能耗分析
对于高速场景工况,我们以高速道路120kph为例;
基于三种设计方案分析:方案1是mega车重+0.215cd(Mega造型对应风阻系数、方案2是mega车重+0.27cd(极氪009造型对应风阻系数)、方案3是mega车重+0.33cd(腾势D9造型对应风阻系数), 最后得到的续航差异如下:
表3:3种风阻方案的120kph高速续航差异
方案1:mega+0.215cd设计 | 方案2:mega+0.27cd设计 | 方案3:mega+0.33cd设计 |
394km | -58km | -104km |
按照每度电的成本是900RMB,Mega102.7kwh续航710km,方案2 续航少了58km,58km需要电池包提升15.1kwh,对应电池的成本就是13590RMB。方案3 续航少了104km,104km需要电池包提升27.1kwh,对应电池的成本就是24397RMB。
这说明风阻系数对高速120kph场景的影响远超过CLTC标准工况,这是因为CLTC标准工况的平均速度只有不到30kph,风的行使阻力和速度是成平方关系,风阻系数对高速驾驶里程影响明显,这也和发布会说的,Mega是一台家庭用MPV,满足全家多人中途的高速出行需求。
同理分析方案2、方案3增加电池包带来的重量分别是:92kg、166kg。
综合上述两个场景的分析,Mega的极地风阻设计带来收益(重量、成本)如下表:
表4:Mega极地风阻设计的重量和成本收益分析
方案1:mega+0.215cd设计 | 方案2:mega+0.27cd设计 | 方案3:mega+0.33cd设计 | |
CLTC场景 | 基础值:710km | -36km | -75km |
电池容量换算 | 基础值:102.7kwh | 5.2kwh | 10.9kwh |
电池价格换算 | 基础值:92430 | 4688RMB | 9768RMB |
电池重量换算 | 基础值:629kg | 32kg | 67kg |
高速120kph场景 | 394km | -58km | -104km |
电池容量换算 | 基础值:102.7kwh | 15.1kwh | 27.1kwh |
电池价格换算 | 基础值:92430 | 13590RMB | 24397RMB |
电池重量换算 | 基础值:629kg | 92kg | 166kg |
总结如下:Mega通过极致的风阻设计,同极氪009的0.27风阻相比。标准CLTC场景下,等效节省了5.2kwh的电量,节省了32kg的电池包重量,以及4688RMB的电池成本。
120kph高速场景下,等效节省了15.1kwh的电量,节省了92kg的电池包重量,以及13590RMB的电池成本。
同腾势D9的0.33风阻相比,等效的重量和成本收益更加明显。
4、车型风阻开发的思考
最后、我们挖掘下Mega是如何造出这样的风阻系数:
首先、按照马斯克提出的第一性原理,在车型开发前期,肯定明确了续航能耗优先原则、风阻是Mega的极致追求,这样带来更好的续航,在相同的续航指标下,带来更低的电池包容量和成本需求。
其次、Mega的造型设计部门中,有特别的小团队致力于风阻系数的优化,造型设计能够听取小团队对风阻优化的方案建议、整体的造型设计是朝着风阻友好的方向。
备注:
1、文章由‘村长LEON’撰写,欢迎转载交流,PS: 不可用于盈利;
2、本文引用图片和数据来自于公开资料,包括官网等,如有侵权删除。