坦克转型新能源,为何不走纯电路线?
在本届成都车展上,坦克品牌发布了最新的越野混动构架,并带来了坦克300HEV和坦克500PHEV两款混动车型。
作为硬核越野车,坦克转型新能源后,还拥有硬核越野能力吗?会不会有续航焦虑和充电焦虑?这些都是消费者关注的焦点。
一个背景是:随着汽车新四化技术的发展,电动化延伸到多个汽车品类。轿车、SUV、MPV领域都在向电动化迈进。
与此同时,越野车向电动化转型,也成了企业议题。市场上也出现了一些主打电动越野的产品或概念。
硬核越野车如何拥抱新能源?坦克给出了自己的方案。
坦克认为:在目前三电技术条件下,硬核越野车不适合纯电驱动路线。
坦克拥抱新能源的方案包括两点:
1、必须保持硬核越野能力,而不是假越野。
2、短期内,利用混动技术,插混技术和机械四驱技术,实现硬核越野和拥抱新能源的双重结合。
长期内,积极研发轮毂电机,动力电池技术,突破目前的技术短板,为实现纯电越野做技术准备。
纯电车型为何不适合硬核越野?
微博平台有一个热门话题“纯电车能越野么”。这一话题引起了相当大范围的讨论度,车圈大佬集体回复“不能”二字,直接表达了当下纯电越野技术路线的不成熟。
坦克的观点是,纯电车型现阶段技术不成熟,如果仅是为了收割市场而“造概念、追风口“,而罔顾用户出行安全,则是不负责任的行为。
SUV电动化是可行的,因为使用场景多为城市用途,如果纯电车型进行硬核越野,则会存在诸多挑战。
1、动力持续性不足
为何纯电车型不适合硬核越野,这背后和新能源汽车的电机特性有关。
1、电机虽猛,但持续峰值功率输出仅可维持10秒钟左右,不适用于越野中连续的极端路面;
2、持续的大功率输出,电机会由于温度过高导致高温限扭,出现动力衰减,最终结果是会有溜车打滑的风险;
纯电车型在常规路况下以额定功率输出,但面对极限场景需要持续动力输出时,车辆在持续长上坡或极端路面下,需要持续的大功率输出,这时的电机会“逐渐怠工”,会有衰减现象,功率输出会降低。
与电机“逐渐怠工”相比,燃油车则持久性更强。在遇上需要长久持续的峰值扭矩输出时,燃油车的动力持续性要远远好于纯电车型。
2、续航挑战问题
纯电车型续航上有四怕:第一,长陡坡行驶时持续大功率输出。第二,极寒天气。第三,高速行驶。第四:负载过重。
在越野状态下,纯电车型2个电机都处于大功率持续输出的状态,高强度越野续航会大幅缩水。
根据坦克提供的数据显示,高强度越野场景下耗电量大,满电状态下,越野路况续航能力可能只有城市路况的10%-20%。
3、底盘安全性受到挑战
新能源车型的核心安全问题大多与锂电池有关,以现阶段电池技术看,其耐冲击性和涉水性都偏弱。
硬核越野不可避免的要面对坑洼路、涉水等场景,同时纯电车的电池位于底盘,越野过程中的碰撞会导致用电的风险、涉水路段如遇泡水,也会造成一定的影响,引发安全隐患。
4、非机械四驱
对比硬核SUV的四驱系统,纯电车型的电动四驱没有分动箱、没有传动轴、有的甚至连变速箱都没有,更不要提硬核越野所需要的三把锁。
电动四驱的本质就是通过行车电脑,对电动车的前后两个电机进行控制,左右轮间的动力则可以依靠电子差速锁实现控制。需要注意的是,电子差速锁并不是真正的差速锁,而是车身稳定程序的拓展功能,在车辆打滑时通过对打滑车轮的制动来达到“差速锁”的效果。
在实际工况中,纯电车型前后桥动力为完全解耦状态,在单轮着地的越野场景下,整车扭矩无法提供加持,只能依靠单轮扭矩,无法实现脱困。
拥有机械四驱的硬核越野则不同,在越野过程中,车轮悬空,在差速器的作用下,车辆驱动力就会涌向这个悬空的轮胎,车主锁止三把锁,车辆分配驱动力到着地的车轮,驱动车辆脱困。只要还有一个轮胎着陆,车辆是可以继续前进,驶离困境。
5、极限场景能力不佳
举个例子,当纯电车型行驶在沙漠中,沙漠中的阻力是平地的5-7倍,需要电机峰值矩持续的输出。如果遇到沙漠是连续长坡,这时候电机会出现高扭的持续性衰减,动力也会越来越弱。
另外,还有一个因素造成了纯电车型没有极限场景的越野能力,那就是纯电车型标配的轮胎大多是四季胎或低滚阻轮胎,这类轮胎并不适合硬核越野。
不止是沙漠环境,深度涉水让电池有进水的风险、极寒地区让电池续航大幅缩水、炮弹路面造成难以脱困,以及缺少电能供给设备的地方,都不适合纯电车型出没。
6、不可忽视的补能问题
在越野环境下,纯电车型会遇到如下问题。1、补给效率不如燃油车,增加时间成本。2、越野环境中,新能源补给设备少。3、硬核越野造成电耗过高,需要频繁补能。
越野环境下,往往充电桩少,充电不方便。电动车想要越野,要面对充电难、掉电快、浪费时间的窘境。
坦克方案如何兼顾越野与新能源?
坦克认为,目前技术条件下,硬核越野应该走越野+混动/插混的技术路线,而不能走纯电+越野的路线,否则就是忽悠用户去冒险,是最不负责的表现。应该在技术布局上不冒进,对用户负责按照燃油、混动、纯电三步,逐步推进产品落地。
对于坦克混动/插混架构的技术优势,笔者进行了如下梳理:
1、动力可持续输出
纯电车型进行硬核越野时,电机的持续大功率输出,由于温度过高导致其高温限扭,出现动力衰减。而混动架构下的车型能实现发动机直驱,能做到可持续功率扭矩。
坦克混动架构采用并联模式,可以最大限度发挥发动机的优势,由发动机直接驱动车辆,可持续进行功率扭矩输出;同时,在高原、长距离攀爬、脱困等需要瞬时大动力输出的场景下,电机可辅助提供动力,实现极限场景脱困。
另一个可持续输出的原因是,坦克的动力系统。9HAT平台提供2.0T和3.0T两种排量的混动发动机选择。
配合P2混动之后,扭矩数据大涨。2.0T+9HAT最大功率/扭矩为309Kw /750Nm,3.0T+9HAT最大功率/扭矩为389 Kw /750Nm。750Nm的扭矩数值,可提供极致强劲的越野动力性能。
2、P2架构+机械四驱带来了哪些好处
P2+机械四驱模式,有2个优点,第一,P2架构让坦克家族的产品实现了新能源化,这意味着新品肯定更加节油,另外PHEV车型可以悬挂绿牌,这对热爱硬核越野的消费者而言,是个好消息,再加上,P2架构拥有多种驾驶模式(纯电、纯油、混动)令越野更有乐趣。
第二,机械四驱避免了前后桥解耦的脱困问题,实现了燃油越野车同样的越野功能。纯电车型的电控四驱,在单轮着地的越野场景下,整车扭矩无法提供加持,只能依靠单轮扭矩,无法实现脱困。
而硬核越野车搭载的是带差速锁的机械四驱,同样是在单轮着地的越野场景下,其可以将差速器锁定,锁死差速器后,差速效果消失,左右半轴被硬链接,有抓地力的轮胎可以得到一半动力,帮助车辆脱困。
坦克300HEV采用了TOD+差速锁机械四驱,让前后轴扭矩分配更灵活,机械锁分动器100:0%~0:100%扭矩分配,辅以前后桥差速锁,能保证在任何一个车轮有附着力时,都能实现强动力输出,实现脱困。
3、更加安全的混动架构
纯电车型越野时,有可能遇到的安全问题。硬核越野不可避免的面对飞车、涉水等场景,纯电架构电池位于底盘,极易被磕碰损坏。
基于坦克混动架构,坦克电池包布局位于车辆后部大梁之上,同时在电池包尾部加入后防撞合金梁,在后碰问题上已经过北美严苛80km/h防撞测试,不论是日常城市行驶还是越野场景下耐冲击、防涉水性能相比纯电架构均大幅提升安全性。
4、混动的目的是节油
目前,官方并未公布坦克300HEV和坦克500PHEV的油耗数据。根据坦克提供的数据显示,WLTC工况最高节油率可达25%,同时满足国6、欧6D、北美SULEV20排放标准。
虽然不知道坦克300HEV的具体油耗,但我们可以聊聊,P2混动是怎么省油的。首先,P2混动有3种工作模式,纯电、纯油和混动。只要不是纯油模式,其余两种模式,都是省油状态。
上文讲到,P2中的“P”代表驱动电机在混动系统中的位置。“2”这个位置是内燃机之后,变速器之前。我们讲讲工作原理:
P2混动整个模块最核心的部分是分离离合器C0、电机、控制阀块。P2混动中,分离离合器扮演了较为重要的作用,提供发动机、电机和变速器之间的连接和切换。
C1离合器常态为分离,而C2离合器常态为咬合。这就意味着P2电机长期处于工作状态。
当C1离合器分离时,就意味着发动机不参与驱动汽车,而是ISG电机发电,此时P2电机直接驱动车轮,这种模式为纯电。
C2离合器长期处于咬合状态,若C1离合器同样处于咬合状态,那么P2电机将与发动机共同驱动车轮,此时为混动。正是这种多工况模式下,P2混动可以做到节油的效果。
5、支持对外放电
笔者留意到坦克混动车型支持对外放电功能。目前,支持对外放电的车型并不少,但是硬核越野支持对外放电的并不多。
坦克混动车型匹配4kW的放电功率,能支持用户野营时多件电子器具用电所需,如:露营烹饪、照明、K歌、移动影院、外拍充电、援救应急等。
电驹小结:
总之,坦克认为:越野电动化不同于城市SUV和轿车,有其特殊性,必须一步一步来,纯电当前技术还不能做到安全、可靠、高效地越野。
现阶段,纯电越野无法突破电量续航与重量,越野场景与电机物理特性的冲突,在硬核越野场景下,纯电越野仍不可行。同时,在补能不能得到解决的情况下,无法满足用户全场景的用车需求。
不过,坦克认为,虽然混动/插混技术是当下最佳的新能源越野技术架构,但电坦克才是未来方向。随着技术的突破和研发设计的创新,纯电越野也会逐步实现,坦克也在研发相关技术,例如,固态电池的上车、轮毂电机的启用等等。