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豐田的真純電,可算來了|技術流

文 | 嗷嗷胡

古人云:豐田原生出電動,家祭無忘告乃翁。

多少年來,一直因為沒有電動車而被全世界冷嘲熱諷了10086遍的豐田,終於在去年末拿出了首個純電平臺的電動車bZ4X。區別於之前的C-HR EV等“通用平臺”車型,豐田在bZ4X上啟用了全新、原生的bZ純電平臺。

這樣一輛千呼萬喚可算出來的豐田電車,最新訊息是國產上市就在今年。2021年11月才揭幕量產版,2022年內跑完下線到國內釋出再到上市的全套流程。這不是哪裡冒出來的雞血新造車,這可是穩字貼在腦門上的日系老頑固。

豐田的真純電,可算來了|技術流

去年bZ4X釋出時,所有目光都被聚焦在了全球首發的純線控轉向技術,以及與特斯拉形似而神不似的One Motion Grip方向盤。敝號也曾用整個篇幅(見《這一回,豐田贏了特斯拉》),儘可能解釋了科幻方向盤造型底層的技術背景。故此,不再提方向盤相關。

一向以穩重見長的全球第一大車企,為何毫無徵兆地,率先應用未經時間驗證的前沿技術?

當bZ4X頂著一具單側150°打滿、整圈無需換手、如飛機操作舵一般的方向盤登場,人們似乎暫時忘卻了它“豐田首款純電平臺”的重要身份。朋友們,你或力挺、或嘲諷、或為其不平、或等其倒閉,無數次熱搜頭條重複著“豐田沒有電動車”,到底不就是為了這一天,咋就被一個方向盤勾了魂呢。

純電不純電,共線不共線

豐田的真純電,可算來了|技術流

按照2022年內國產上市來算,豐田最終原生平臺電動車的開售時間,只會比整體更激進、進度更靠前的德國對手晚一年多點。這個時間差,要明顯小於此前豐田純電進度給人的感覺和猜測。

大眾ID.系列是在2021年初開始上市交付的,但往前推,為了生產ID.系列在內的全新MEB純電平臺(還包括奧迪等品牌),大眾早在2018年就動工了佛山和安亭兩座新工廠,還有第三座安徽MEB工廠正在建設中。接近三年過後,國產ID.系列才開始交付。

豐田這邊,其實從2020年初就開始在中新天津生態城,建設一汽豐田的新能源工廠。預計的投產時間自然對應著bZ4X的國產上市時間,即2022年內。整個節奏週期和大眾MEB計劃相當,裡外裡都是三年左右出活兒。

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安亭MEB工廠

本胡曾解釋過,今天“油改電”和“原生平臺”之間,已經不再像過去那樣涇渭分明、優劣盡顯。簡言之,“純電平臺”與否,對於普通消費者而言,其實全憑車企一張嘴。人家願意叫啥就叫啥了,話術稍微動點心思又不犯法——誰會大大方方跟你講自己“不是專為純電”呢?

換個思路想,手工耿們在自家後院,照著某燃油車的樣子Ctrl+C、Ctrl+V出一副車架,然後只塞電池不裝內燃機,他說這是自己的“純電平臺”有問題嗎?沒有,這對人家來講就是純電平臺,人家確實從沒拿它造過哪怕一輛油車呀——某些“新造車”聽到不要打噴嚏。

所以說“油改電”還是“原生純電”,名字是任人打扮的小姑娘,無論車企叫法還是媒體說法都不絕對可靠,可靠的只有你自己的判斷。二者之間的根本差異,並不是“是否用它造過油車”,而是“是否為了電動車所需的最優解,扔掉了燃油平臺的‘好處’”。

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賓士EVA平臺,純電平臺在物理結構上是完全不同的

燃油底子的好處是什麼?是大比例的零部件可以通用,是修改設計和調校時有章可循,最重要的是可以利用現成的生產線或只做部分調整,出活兒快,省時省力省錢。別忘了“平臺”誕生時的最重要作用之一,就是實現同平臺不同車型的共線生產。

而原生純電平臺所要代表的,是以電池為首的電力階級的最廣大利益,是續航、是電耗、是充電便利、是電池絕對安全……今天這個平臺,要思考電動車的基本訴求是什麼,想“電”之所想、急“池”之所急,結果自然是物理存在層面與燃油平臺分道揚鑣。你是方的,我是圓的,對不起咱沒法處。

所以全新的純電平臺,總是和一座新工廠或者至少一條新生產線綁在一起。你時常會在新聞中看到,某某品牌為生產電動車投入多少多少資金建設新工廠。同一條流水線上,也許可以前後腳走下A4和Q5,卻無法同時生產Q5和Q5 e-tron。越是激進轉型純電的車企,越是會把電動車工廠這個“坑”挖得更深。

處不到一塊,還是離了吧

那麼純電平臺不一樣的“物理存在”,究竟是怎麼不一樣的呢?

狹義來講,平臺一定是以白車身/車架作為載體的。平臺概念誕生之初,其範疇主要就是一部分車身,以及其上各個子系統(動力、傳動、懸架等)的通用化模組化,後來到今天,才陸續加入了電子電氣架構、智慧運算平臺等在其中。但歸根結底,核心仍舊是具備快速延展適應力的(部分)白車身。

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從燃油車到純電動車,車架變化的本質是什麼呢?是從“車頭塞一坨鐵疙瘩如何保護乘員”到“車底有一塊大寶貝傷不得碰不得”,畢竟,現在要是電池有個三長兩短,乘員一樣是安危難保。

動力的變化使得整車主要組成變了,整車結構的變化帶來了不同的結構需求。在燃油時代,為了適應嚴苛的碰撞安全標準,燃油平臺需要且可以在車身底板(平臺車型通用設計),部署多道橫縱向的梁式結構。以前向碰撞為例,能量經由機艙前縱梁傳遞至防火牆附近,然後主要經車底縱梁向後傳導。

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下:斯巴魯燃油平臺的吸能路徑

到了純電時代,車底被電池包塞得滿滿當當,如此路徑顯然是行不通了。你不會放心由電池包傳遞能量,一根主樑將電池包隔成好幾塊也不現實。不改動這些主要結構,則電池包只能“外掛”在車底下方,或減少離地間隙,或大幅抬高底板,更不要說冗餘結構增重,這些是老生常談的了。

有些通用平臺也會對這些主結構做一些改動,但無不是帶著代價的。豐田過往的所謂“e-TNGA平臺”(並不是一個嚴格定義),電池包前端有明顯的兩側斜切,這減少了電池包的可用體積,自然也就減少了續航里程(的上限)。

其原因便是新的底板縱梁結構要繞開電池包,但又必須和前方寬度較小的前機艙縱梁相接,於是電池包前端就不得不收縮,讓出兩部分縱梁斜向連線的空間。寬度相對較小的前機艙縱梁,對於燃油車是合理的,但電動車就需要更加特化的結構佈置。

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對於電動車,更理想的前向能量傳遞路徑,從前機艙縱梁-車底板縱梁,變成了前機艙縱梁-側門檻縱梁。一方面這要求前機艙縱梁儘可能向兩側拓寬,減小它們與側門檻梁的橫向“落差”(但這不是可無限增加的),另一方面需要二者相連線之處,即防火牆到前門柱區域,做更多利於能量傳導的結構最佳化。

因為能量傳導路徑的中央部分空缺了,對於前方碰撞能量的吸收傳導,如今更加依賴側門檻梁。你會發現絕大多數純電平臺的電動車,都擁有非常粗壯的車門門檻。下面這張大眾MQB(燃油)到e-Golf(MQB油改電)再到MEB(純電)的進化圖,就很容易說明問題:

豐田的真純電,可算來了|技術流

圖源見水印

終於說回豐田,bZ平臺屬於原生的純電平臺,並不是因為豐田自己說它是純電平臺,而是因為我們能看到它摒棄了燃油結構、有為純電“考慮”。在bZ4X的車身結構圖中,燃油車必備的中央隆起/排氣通道已經消失無蹤;車底縱梁也不復存在,前向能量傳導更加依賴側門檻縱梁。

不過,不同於相對稍顯激進的大眾,豐田bZ平臺身上有更加穩重保守的色彩。

MEB是將絕大部分能量傳導都寄託於門檻梁,而豐田bZ平臺稍微降低了門檻梁承受的壓力。前機艙縱梁直接連線著兩個“斜坡”(下圖黑色),將部分能量分散給車身底板,底板正中央的隆起應該也能發揮部分作用,剩下的能量會被導向側門檻梁然後向後車身傳導。

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這可能是因為,bZ平臺的前機艙縱梁並未像前面所說的向兩側拓展,而保持了較常規的寬度。前縱梁與門檻梁的橫向“落差”也就相對較大,像MEB那樣將幾乎全部前向能量導至門檻梁,效果可能不夠理想,或者會帶來更多結構增重。

至於這麼做的原因,可能是考慮到前縱梁更寬意味著前輪擺動區域更小,即附帶著前輪轉向角度縮小的代價。對於高階車型,這可以用後輪轉向(RWS)予以彌補,但豐田bZ平臺並不是一個豪車平臺,眼下它需要更多為無RWS的車型考慮。

豐田的真純電,可算來了|技術流

bZ4X

豐田的這種思路倒不是獨一份,現代E-GMP平臺上也有異曲同工的結構。韓國人的辦法是在車身底板前部中央設定了一小段縱梁,前縱梁傳來的能量會經車底中央,導向後方車底中段的橫樑,也是一定程度上幫助側門檻分攤了壓力。

豐田的真純電,可算來了|技術流

現代E-GMP,注意底板前部的紅色結構

眼下談論這兩種思路是否有優劣之分,還為時尚早(車還沒賣出去多少呢)。前向碰撞能量傳導路徑的不同,也只是原生純電平臺區別於通用平臺的特徵之一。拿來說明問題,也只是因為這一點較為顯見。

核心差別其實很簡單:從燃油車到電動車,“心臟”從車頭一大坨鐵,變成了車底越大越好的一片“不能碰”區域。靠鋰電池能量驅動的汽車,(要想獲得最佳的表現)就需要最適合“攜帶”鋰電池的結構,燃油車上恰到好處的那一套結構,用在電動車上越來越成為掣肘和阻礙。

於是它們發現,自己與燃油平臺的那些老骨架,已經處不到一塊去了。

分類: 科技
時間: 2022-02-14

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