因為超重落地貴10萬?這些電車齊齊減重 目標要超50%!

2023-10-04   玩車教授

說到如今的新能源汽車,大家會想到什麼?除了智能化和加速快之外,或許就是日益「失控」的體重了。

隨著電池包容量的擴大,續航里程的增加,新能源汽車的整車重量日益上漲,2噸已經是「入門標準」,有的高級車型甚至跨過了3噸的門檻,朝著4噸的高度邁進,恐怕已經越過部分普通橋樑的車重上限了。

就比如大名鼎鼎的仰望U8,它的整備質量達到了3.46噸,讓它成為一款需要繳納購置稅的新能源汽車。

難以控制下來的重量,會對電動車的各項性能帶來許多負面影響。比如明明是非常充裕的動力性能,卻有相當一部分被用作推動沉重的車體本身;這不僅導致了動力的浪費,更會導致能耗的飆升,導致續航能力下降。

而針對這一新能源車的「最大短板」,法國的Stellantis集團表示他們正在努力開發全新的技術平台,目標是在10年內達到將旗下純電車型動力電池包的重量減半。

雖說法國車企的輕量化電池包還沒亮相,但他們的這一個研發目標也引起了這樣的思考:如今的電動車確實太重了,而電池無疑占據了相當大比例的重量,到底車企能用什麼辦法讓電池「減肥」呢?

經過一輪資料搜集,教授發現如今行業內有以下幾種電動車減重方案。

1:輕量化材料應用,簡單但有效

首先,大量採用輕量化材料是最簡單且有效的現行辦法。

除了目前常見的鋁合金材料之外,更大比例的碳纖維部件使用能在車身層面實現較明顯的減重效果,這是通用於燃油車與電動車的「老派手法」。

不過,這個操作存在較明顯的局限性。

輕量化材料帶來的減重效果始終體現在車身結構層面,並不能優化占據大頭的電池包本體的重量,縱使使用了全碳纖維車身,一些純電超級跑車的整車重量也依然無法減低至2噸以下。

就比如國產超跑的新作,廣汽集團旗下的昊鉑SSR,就採用了全碳纖維車身;但即便如此,其整車重量也達到了2噸左右。

即便是以輕量化著稱的路特斯,他們研發的千萬級超跑EVIJA,在使用了碳纖維單體式車架這種高級貨的情況下,整車重量也達到了1.68噸。

此外,雖說如今碳纖維的製造工藝已相當成熟,但其成本依然是大幅高於鋁合金等常用金屬材料的。

在成本上漲的基礎上,整車售價當然也會隨之提高,這對於銷售來說顯然不是好事情。

2:做大單體電芯,減少電芯數量

而要想從電池包的層面優化重量問題,目前較為成熟的做法就是讓單體電芯的體積變大,從過往的大量圓柱形小電芯,整合為更大的單體電芯,通過減少電芯單體的數量,降低整個電池包的重量。

比亞迪的刀片電池就擁有這樣的優勢,過往需要由數百個圓柱形電芯單體構成的電池包,如今只需幾十塊刀片電芯即可實現同等的儲能性能。

暫且不談刀片電池同時帶來的碰撞安全優勢,僅就簡化的電池包結構本身,就能省下不少重量,通過輕量化使能耗表現得到提升。

不過,電芯外形尺寸的改變對重量的優化,主要還是體現在電芯封裝所需材料的減少;要想達到更好的減重效果,還得依靠全新的基礎架構。

3:電池車架二合一,簡化結構

這種被賦予厚望的架構,就是當前被普遍稱作「滑板平台」的一體化電動車架構,這種結構設計的特徵在於將電池包完全融入車架之中,電池包框架同時也是車架的核心結構。

這樣的新型設計不僅能夠讓車輛底盤實現高度模塊化,實現更高的通用性,更可大幅縮減核心結構的材料用量。

目前,電池包在絕大部分電動車身上仍採用獨立封裝的設計,因此電池包需要一套專屬的外殼對其進行保護;一旦一體化的電動車架構得到普及,車架本身就是電池包外殼,其中省去了大量的材料就能為整車減重帶來幫助。

而這顯然也是Stellantis集團等車企的主要研發方向之一。

4:提升能量密度,尺寸緊湊自然輕

但是,電池技術本身的發展,才是解決電動車重量問題前景最光明的方案。

最具代表性的當然就是固態電池,這種電芯內部不含液體的新型電池採用固態電解質取代傳統鋰電池中的電解液和隔膜,具有大幅提升電池能量密度的巨大優勢。

目前,普通鋰離子電池的能量密度普遍不超過150Wh/kg,這意味著100kWh的電池重量就達到驚人的600kg以上,再算上封裝材料與固定裝置等,單電池包本身就幾乎要1噸了。

要是採用固態電池,能量密度數據就能直接翻一番,輕鬆超過300Wh/kg,甚至能夠做到400Wh/kg。如此一來,100kWh容量的電池包的重量就能直接減半至300kg左右。

當然,這些優勢看著讓人振奮,實際上每一家電池巨頭如今都在全固態電池的商業化層面遇到了難題,主要受制於當前超高的製造成本,使這種新技術電池暫無法推廣使用。

即使是蔚來大力推廣的固液混合150kWh電池包,如今也無法落實投放使用的確切時間。

由此看來,想要靠固態電池技術實現電動車的減重,還得等一段時間。

如果將電動車的重量控制到與當前燃油車相似的水平,純電動車的動力系統負擔將會大幅下降,車輛行駛時的能耗表現無疑也會更加出色,從而帶來續航能力方面的升級。

與此同時,重量的降低也必然會減少懸掛系統與輪胎的工作壓力,使得車輛研發與製造成本得到一定程度的下降。

由此可見,減重無論是採用哪一種方式,減重都是接下來電動汽車最重要的發展方向之一。

Stellantis集團「為電池包減重50%」的計劃,雖然還只是一個口頭上的期望,但在這個中國車企與美國車企已經「領導」新能源汽車行業的時期,這種極具針對性的技術研發計劃,或許就是如今仍未完全進入電氣化階段的傳統車企們脫穎而出的機會。

假如Stellantis集團的目標真能實現,或許那時候真就是法系車復甦的時候了。

那麼,對於身為消費者的各位小夥伴,大家認為現在的電動車重量離譜麼?你們認為哪種輕量化路線最靠譜?