奔馳的特斯拉,長這樣
“馬斯克,沒想到吧?”這句話,來自著名的汽車雜誌《MotorTrend》。北京時間1月4日,在梅賽德斯-奔馳Vision EQXX概念車發布之後,他們取了一個充滿挑釁意味的標題——“Mercedes-Benz Vision EQXX Concept: Did You See This Coming, Elon?”
搶在2022年CES電子展開展前夜發布概念車,奔馳著實有點爭當“全球汽車科技風向標”的意味。按照戴姆勒股份公司董事會主席康林鬆的話來說,EQXX是“有史以來能效最優的車型”,續航里程超過1000公里,百公里能耗低於10千瓦時,一口氣從北京開到南京。
這還不是重點,重點在於EQXX的產品定位——它的軸距比特斯拉Model 3,僅僅小了3英寸(約合7厘米),並且軸距恰巧在奔馳A級轎車與C級轎車之間。顯然,EQXX的刀尖直指特斯拉Model 3,亦或是在Model 3之後的下一款特斯拉新車。
但在EQXX超低能耗、超長續航表象之下,是奔馳一如既往的“取捨之道”——用貼紙做的三叉星車標、總輸出功率只有150kW的動力表現、取消天窗換成太陽能板等等一系列操作。當然,還有它那為低風阻、長續航而生的“鴨子尾巴”。
這樣的操作,不光是馬斯克沒想到,相信在座的各位都沒想到吧。
一、為了低風阻,放棄高顏值
2006年,湯姆·漢克斯主演的電影《誰消滅了電動車》上映。該片講述的美國歷史上一段電動車的興衰故事,而片中的主角就是近代電動車的鼻祖、大名鼎鼎的通用EV1。
通用EV1在當時的風阻係數,已經達到了驚人的0.19Cd。而EV1上這種奇特並且複古的外觀,如今被奔馳用到了EQXX上面。
GM EV1
同樣,也是為了做到超低風阻。
自然界風阻係數最低的物體是水滴(0.04Cd),因此超跑都追求流線型設計,以效仿水滴的形狀。為了做到0.17的風阻係數,EQXX也用了這種淚珠式外觀曲線。要知道,一顆美式橄欖球的風阻係數大約為0.18-0.2。
也就是說,奔馳EQXX的風阻係數比美式橄欖球還要低。
這種車身形態,早在1938年奔馳推出的540K Streamliner上就有所展現。到1978年,造型科幻的C 111-III更是創造了Cd 0.183的極低阻力係數值。電動車時代再玩空氣動力學的時候,奔馳有點上頭。
EQXX的車前蓋上設有兩個冷卻系統的排氣孔,與車頭下方窄細的主動式進氣格柵連通。
在日常行駛中主動式進氣格柵是關閉的,傳動系統通過佈置在底盤上的散熱板來散熱,而在高散熱需求是主動式進氣格柵才會開啟,利用氣流為電機散熱。
而到了尾部,EQXX有一個主動式車尾分流器,在時速達到60-70km/h以上時,這個分流器就會自動的往下後方伸展出去,並幫助車輛的底部風速與側面、車頂保持一致。
在EQXX上為了降低風阻奔馳還做了很多細節處理,比如在外部的LOGO部分,包括車頭的“最值錢”的三叉星車標,尾部的VISION EQXX,全都是用的貼紙——目的就是為了降低風阻。
單看數值的話,奔馳確實做到了業界最低。比當年大眾XL1 hypermiler的0.189Cd,現在特斯拉Model S Plaid和蔚來ET7的0.208風阻係數都要低。甚至比奔馳自家的Concept IAA上0.19的風阻係數更低。
對風阻係數的痴迷,讓奔馳看起來有點誤入歧途的感覺,但大思路並沒錯。
空氣看不見摸不著,但是對汽車來說卻是最大殺手。研究顯示,當轎車以80公里的時速行駛時,60%左右的能耗都用於克服空氣阻力。尤其對於電動車來說,高速行駛時風阻對能耗的影響更為突出,以比亞迪漢為例,風阻係數每降低0.01,車的續航將增加8公里。
降低風阻,本質上就是為了增加續航。
但奔馳也不是為了低風阻而低風阻,比如你像EQXX上用的就是傳統的後視鏡,並沒有像其他廠家用的所謂低風阻的攝像頭電子後視鏡。這是因為奔馳工程師認為,像在全球市場上的奧迪e-tron上使用的攝像頭電子後視鏡系統會消耗太多電量。
理論上來說,奔馳造這輛EQXX的時候,遵循了自己的新“使命”——“The mission is efficiency.”
然而efficiency在這裡,你可以理解為效能,也可以理解為效率。就拿EQXX的這個尾巴來說,它已經做到了這兩點,既可以提高效能,又可以提高效率。
先從效率說起。
要把EQXX的車尾部做成這樣,挑戰都是來自工程上的。奔馳在車身的後部應用了仿生工程結構部件,簡單來說就是根據實際結構功能需求,在實際需要承載負荷的地方才使用材料,不需要的地方則留空,部件的形狀則由實際需要進行塑造,不進行事先規定,類似於生物進化般進行優化。
這個大型鑄造件結構,被奔馳稱之為BIONEQXX。你可以看到,它是由一塊獨立的、完整的鑄件形成的,由於少了焊點整體成型,車身後部的剛性得以大幅度地提高,這一來可以在完成設計目標的情況下從根本上減少物料的使用,達到減重的目的。
特斯拉Model 3和Model Y的車身對比
特斯拉是這種“一體式壓鑄”技術的普及者。在國產Model Y上,特斯拉將整個後車身底板、後輪拱、後橫縱梁在內的一大部分,全部做成了一個鑄鋁件。而這部分車身,在沒有採用“一體式壓鑄技術”的Model 3上需要70個零件組成。
這種一體式壓鑄技術,一方面因為零部件的減少,所以提高車身生產的效率,另一方面因為減重還可以增加一些續航里程——也就是提升了效能。
二、為了續航,閹割了動力
奔馳VISION EQXX做到1000km的續航里程,顯然不光是靠把車頭做成“鴨子嘴”、尾部做成“鴨子尾”就能實現的。前面說過,奔馳造VISION EQXX概念車所秉承的使命是“效能”,而EQXX的百公里電耗控制在10kWh/100km以下。這很好理解,搭載100kWh電池包的EQXX,可以輕鬆實現1000km續航。
“實現更多的電動里程最簡單的方法是在車裡放置更大的電池。然而,尺寸和重量限制會導致邊際收益遞減。VISION EQXX概念車的面世,表明我們已然克服了這項挑戰,並將能效提升至全新的水平。我們已經找到了增加電動汽車續航里程的新方法。”
梅賽德斯-奔馳車輛工程和車輛整體功能副總裁約爾格·巴特爾,所說的“新方法”,準確來說是在能量密度和百公里電耗之間,找到一個絕佳的平衡點——電池容量最大化的同時,電耗也降至最低。
首先,電池包以減重為目的。
EQXX用的是類似Cell to Pack的技術,電芯由寧德時代提供,直接把電池單體“粘”在了電池底殼上,最大程度地減少模組,最終實現了400Wh/L的能量體積密度。EQXX上這一塊將近100kWh容量的電池,其體積僅有EQS上那塊容量相近電池的一半,重量也要輕了30%。
此外,它搭載的電池陽極有著更高矽含量以及其他的特有成分。整個電池對外的功率電子組件則被整合到了電池上的一個小盒子裡,奔馳稱之為Onebox,這樣設計為安裝和拆卸帶來便利,而且加上這個Onebox組件,完整功能的電池組重量僅為495kg。
其次,是提升傳動效率。
在EQXX上,奔馳號稱採用“自主研發的全新電驅系統”,其實就是藉用了賽車團隊的技術。總輸出150kW的動力系統通過梅賽德斯-AMG高性能動力系統有限公司的F1專家的研發,通過系統設計、材料選擇、潤滑和熱量管理來降低能耗和損失。
最終EQXX可以實現能量的高效利用,其輕巧而高效的電動傳動系統將高達95%的電池能量最終直接傳遞給車輪。而換句話來說,就是有95%的能量可以直接從電池傳遞到車輪。
但需要注意的是,EQXX可能與性能毫無關係。
在EQXX相關的官方信息中,對百公里加速這一電動車的長項隻字不提。畢竟,它只選擇了150kW這麼個功率不高不低的電機,而且還是單電機。要知道,國產特斯拉Model 3單電機版,都有202kW的總輸出功率,可以實現6.1秒的百公里加速。
當然,動力輸出的“取捨之道”也是奔馳的常規操作。在北京奔馳C260L上用的1.5T發動機,和EQXX一樣,可以實現總輸出功率150kW的成績。
最後,靠太陽發電。
EQXX在車頂安裝了117太陽能電池板單體。這種太陽能電池板,由奔馳與德國弗勞恩霍夫ISE太陽能研究所合作研製,其發出的電存儲在一個磷酸鋰電池中,用於給空調風機,燈光、中控娛樂系統還有車載12V電器等其他低壓耗電器供電。
根據奔馳的數據,在日照充足的情況下,太陽能板可以增加25公里的續航。而正是為了能多出這25km,奔馳把天窗都取消了。
實際上,經過奔馳這麼一番設計和操作,拿到了100kWh電池包,1000km續航、10kWh/100km的成績,各項數字幾乎就是照著這條參考線,一步步推導而來的。
但這一數據真的足夠顛覆嗎?微博大V硬哥分析道:“奔馳EQXX,100度電跑1000公里,百公里電耗10度,是容易達成的。單電機後驅版Model 3不開空調用棉花腳開,很多車主應該都達到過。所以輕量化比Model 3更優一些,電機電控的效率再提升一些,百公里10度很現實。”
三、為了環保,用塑料瓶做內飾
雖然外觀、電耗、續航都有些刻意為止,但就營造內飾豪華感這塊,奔馳確實有兩把刷子。因為篇幅有限,這裡我們只簡單說兩點,一是材料和二是大屏。
比如車門的開啟把手,被簡化為一根小拉帶,這根小繩子以A MSI lk公司生產的Biosteel高強度仿生織物製造。而車門內襯鑲有三維效果的點陣裝飾,這些能隨著不同視角變色的小亮片,都是來自回收的PET塑料瓶。是的,你的奔馳是塑料瓶造的。
車廂內Dinamica仿翻毛皮表面38%是由回收PET塑料瓶製作,長絨地毯採用100%竹纖維編織,部分皮革則源於仙人掌提取物,被稱為Deserttex的物料能提供極為柔軟的觸感。
這種可持續化的理念,德國人早就開始用在新產品設計理念裡頭了。比如在寶馬iX的車內,內飾和織物都是採用了大量的再生材料製作,比如說織物/微纖維內飾採用了50%的再生聚酯纖維材料,地毯地墊則採用了100%再生尼龍材料,橄欖葉萃取物是來自於每年在歐洲修剪橄欖樹林後收集的樹葉。
按照寶馬的話來說,就是:“無可持續不豪華”。
最後,再多聊一句大屏幕。
在EQXX身上,奔馳直接植入了一塊對角線尺寸高達47.5英寸,自帶8K分辨率(7680×660像素)的弧面巨屏。但與EQS身上那個Hyperscreen單玻璃平面不同,EQXX的大屏幕並非OLED,而是LED屏。
根據奔馳工程師的介紹,目前的OLED在亮度和屏幕耐久性上都比不上LED背光技術,因此並未應用在車機上。當然,在工程師的解釋之外,可能還有另外一個可能性,那就是OLED比LED屏更便宜。
寫在最後
雖然EQXX只是概念車,也有很多槽點,但概念車往往指引著車企,向其所認定的方向去發展。
20世紀70年代,奔馳曾啟動過一個叫實驗性安全車(ESV)的項目,安全工程師們通過造概念車的方式,不斷探索汽車安全領域的新理念。在1971年亮相的ESF 5安全概念車上,採用了吸能車身、ABS、安全氣囊在內的多項安全技術。後來的ESF 2009安全概念車,又採用預防性安全車身結構、交互式車輛信息傳輸系統等等安全技術。
ESF 05安全概念車
而今天,以VISION EQXX概念車為基礎的量產車將在2025年左右上市。相信到了那一天,我們會看到一個電動化時代、全新的梅賽德斯-奔馳。
等吹的這些技術能量產了,再去反擊特斯拉,也不遲。