汽车减重永远是一道技术难题,而不是一道取舍问题。
乐道L90后驱版本整备质量只有2,250kg,四驱版本也仅有2,360kg,相比同级别车型普遍轻200~300kg,是轻量化水平最高的大三排SUV(图2)。
浅谈一下整车轻量化对于乐道L90来说意味着什么,以及乐道L90是如何通过技术实现轻量化的。
✅ 首先,汽车需要减重(或者说控制它的整备质量)。汽车的重量会影响诸多因素,包括且不限于:
① 油耗/电耗增加——车辆越重,克服惯性和滚动阻力所需的能量越大,导致燃油车油耗上升,电动车电耗增加。
② 续航里程缩短——对于电动车来说,车重直接影响续航能力,特别是在城市低速频繁启停的工况下更为明显。
③ 加速——质量越大,惯性越大,在相同动力输出下加速会更慢。
④ 动力性能——需要更大功率的发动机或电机来维持相同的性能。
⑤ 制动距离——重车在相同条件下需要更长的距离才能完全刹停。
⑥ 刹车系统的磨损——刹车片、刹车盘等部件更容易老化、过热。
⑦ 转弯稳定性——车重有助于提高高速稳定性,但可能降低灵活性和操控性。
⑧ 车身侧倾——较重的车在快速转弯时更容易发生侧倾,需要更复杂的悬挂系统来抑制。
⑨ 轮胎磨损加快——重量直接压在轮胎上,导致磨损加剧,胎压要求也更高。
⑩ 悬挂负荷增大——需要更强、更重的悬挂系统,进而进一步增加整车重量(形成“重量螺旋”)。
⑪ 被动安全——更重的车辆在发生碰撞时通常能更好保护乘员(因为惯性大),但也会对对方车辆产生更大破坏力。
⑫ 主动安全——由于刹车和操控性能受到影响,主动安全系统(如ABS、ESP)压力更大,配置要求也更高。
✅ 那么针对整车轻量化的难题,乐道L90是如何通过自研技术减去整整300公斤的呢?
❶ 车架的轻量化:
乐道L90的白车身重量为433.8kg(图4),轻量化系数为2.12,不仅比同级增城车型优化了20%,甚至比据说属于顶级水平的MEGA的轻量化系数(2.22)更低。
乐道L90的白车身的高强度钢与铝合金的使用比例高达84%,其中铝合金的占比达到34%。2,000MPa超高强度热成型钢占比5.9%,全部用在了车身最关键的位置上。在保证车身高强度的同时,有效地降低了整体重量。(图5)
白车身的减重,有一个关键单就在于车身的设计如何最大化地集成必要的结构,减少不必要的重量。蔚来的解决方案是用9,800吨巨型压铸设备打造“72合一”的一体压铸铝合金后地板(图6)。
此外,乐道L90的前后悬置支架,与电机、副车架高度集成方案,成功减重21.8%。
❷ 车身线束的轻量化:
在电动车领域,我们常常会提到某某品牌的几百伏平台。蔚来从乐道L60开始,后续上市的蔚来ET9、乐道L90都采用蔚来自研的900V平台。
高压平台的优势,除了能够帮助降低整车综合能耗,还有一大作用就是减重。(图7)同样位置的线束,900V的比400V的细了68%.
❸ 电池包的轻量化:
电动车的很大一部分重量来自于动力电池。曾经,很多人诟病过蔚来的动力电池包因为有换电结构的存在,比别家的电池更重、更大,甚至影响到了车内空间的布置。但这样的印象已经成为过去式了。
乐道L90采用的就是蔚来的全新一代电池包轻量化设计(图8),85kWh容量,总重量仅为440kg,能量密度达到193.2Wh/kg,远高于理想i8的90度电池(能量密度:165Wh/kg)和97.8度电池(能量密度:173Wh/kg)。
❹ 热管理系统的减重:
作为电动车三电系统的重要组成部分,热管理系统的重量常常被人们忽视,而且想要优化这一部分的设计,需要车企具备这一设备的完整自研能力。
蔚来自研的第三代高效热管理系统ETMS 3.0(图9),较上一代系统减重 3.5kg。体重减轻的同时,体积也变小了,而这也是乐道L90可以实现240L巨大前备舱的基础条件。
❺ 电机的轻量化:
作为三电的重要组成部分,电机的轻量化同样至关重要。乐道L90配备的925V高性能高效能电机,体积只有37L,整机质量仅为79kg。(图10)
❻ 其它减重措施:
乐道L90的前后轮制动卡钳的壳体采用铸铝材料,相比传统铸铁卡钳减重19.6%。
20英寸低风阻轮圈采用轻量化方案(轮圈+装饰罩),相比传统一体式风阻轮圈减重11.3%。
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