技术流分析:Tesla "D"续航里程增加原因

2014-10-14 18:52:15来源: 车云网

    美国时间10月9日,特斯拉在霍桑发布了它的“D计划”。主角当然就是现在被很多人所关注的MODEL S的D系列,包括60D、85D和P85D。所谓D,意指Dual Motor,也就是双电机的意思。也就是说,MODEL S通过双电机实现了四轮驱动。

    这是一项很前卫的创新吗?更有意思的是,从特斯拉官网的数据可以看到,后驱的85和P85,续航里程都是265英里,而85D和P85D的续航里程分别是295英里和275英里,貌似换四驱以后续航里程不降反升。这又是怎么回事?

Model S P85D前、后轴分别装配了一台电机,从而最终实现双电机四驱系统

纯电动车实现四驱必然是双电机,这并不稀奇

    如果一款燃油车,通过装配两台发动机来实现四轮驱动,那绝对可以轰动全球,但对于纯电动车说,“Dual Motor”就再正常不过了。

    燃油车的发动机体积硕大,控制系统复杂,尤其是传动系统的控制,使得它几乎不可能采用“双发”的模式。为了实现四驱,设计者不得不通过长长的传动轴来传递动力。

    然而纯电动车却完全不存在这样的问题。车云菌说过多次,电机的尺寸要比发动机小得多,布置起来非常方便。更关键的是,很多电动机完全不需要变速器的辅助,而指挥电机工作,仅需要通过电讯号就可以实现。正是基于这一点,工程师甚至可以为每个车轮布置一个电机——所谓轮毂电机,就是这样实现的。

    既然电机有这个特性,那再为四驱电动车再去配备传动轴,岂不是多此一举?因此只要是四驱的纯电动车,必然都是双电机、甚至四电机,这没有什么好奇怪的。

这种布局方式由雷克萨斯RX首创

    事实上这种布局方式并非纯电动时代独享。最早采取这种方式的其实是雷克萨斯的RX400h(现在为RX450h)。基于丰田的混动系统,RX400h/450h的四驱系统率先摒弃了传动轴,而是将后轴部分也安置了一个电机,与前轴电机形成了最早的双电机系统,以实现四轮驱动。在这之后,越来越多的厂商开始采纳这种方式,例如标致的3008等等。

    虽然以上这些车型都不是纯电动车,但它们的基础原理与MODEL S的双电机系统是相通的,既如此,MODEL S “D系列”的创新性也就有限得很了。

虽然有限,但这种技术的效果显而易见:

    首先,由于没有繁冗的传动系统,它对于整备质量的提升也就仅限于一个电机的重量。

    其次,传统四驱那种传动系统能耗不复存在,这对于对效率要求极高的纯电动车来说,意义也是非同一般的。

    第三,传动系统的噪音、震动以及对布局、空间的影响也都不复存在。

    另外,从四驱的控制特性来说,它也要比传统四驱更加智能——前后轴的动力什么时候给、给多少,理论上都可以“数控化”,有了它,传统的差速锁、限滑机构都“弱爆了”。

    以MODEL S D系列来看,普通版的60D和85D,前后轴的电机功率是一样的,因此它理论上可以实现四轮动力最均衡的分配。P85D的后轴动力强于前轴,全力发挥的时候等同于偏后驱的四驱。这也非常符合性能车的动力特性。

    更关键的是,基于以上的这些优势,虽然增加了四驱系统,但它在整体效率方面并不会像传统四驱车那样会有太大的影响。换句话说,MODEL S D系列并不会因为四驱系统而影响续航里程。但,会不会像我们直观看到的那样,会增加续航里程呢?

因双电机增加续航里程的可能性不大

    我们首先要认清一点,即我们看到的官方数据并非一个标准,所以仅以现有的数据就认为MODEL S D系列比后驱系列的续航里程长是不妥的——后驱版的MODEL S续航里程数为EPA标准值,而D系列的续航里程数是65mph(英里/小时)匀速行驶下的得数。很显然,后者的测试标准更有利于续航里程的延长。要知道,国内的MODEL S标称的续航里程可是502km,这比以上所有的标称值、包括85D的295英里(约475km)还要长。因此官网的这两组数据没有可比性,难以得出D系列比后驱系列续航里程更长的结论。

    由于没有相同的数据,也没有经过测试,因此我们无法得出D系列的续航里程就一定不如后驱版的结论。但从理论来分析,因为增加了双电机而导致续航里程增加的可能性不大。

    我们知道,混动系统的总功率扭矩,不能靠发动机的功率扭矩与电机的功率扭矩简单叠加,这是缘于发动机与电机工作特性的迥然不同使然。而双电机则不存在这个问题,它可以通过系统匹配轻松做到总功率等同于两个电机功率的简单叠加。那么在增加了前电机的情况下,除了四驱特性以外,从功率输出来看可以大致视为采用了功率更大的后轮电机。

    那么是不是电机功率越大越有利于能耗控制呢?电机虽然与内燃机不同,但也没有不同到违背自然规律的地步。这一点从特斯拉自己给出的P85D和85D数据可以得到印证——功率更大的P85D续航里程为275英里,比85D的295英里少了20英里。这两个数值的测试标准可是一样的,完全具备可比性。

    也许有人会想到电机虽转速提升而功率衰减的特性,认为增加了前电机以后可以延缓功率的衰减。其实这个特性在单电机的情况下也很容易做到——换装更大功率电机,然后通过传动比延后峰值车速的转速点不就行了?那么既然单电机的情况下大功率电机续航里程不会高于小功率电机,那么双电机也不会例外。既如此,增加了一个前电机而导致整体续航里程增加的可能性,应该是非常小的。

车云小结:

    不得不承认,在前轴再安装一组60或85电机的P85D从性能来看的确是相当强悍。它不仅实现了四轮驱动,加速成绩也提升至3.4S。更有趣的是,它的能耗不会大幅度增加,也就是对于续航里程的影响不会太大。只是所有这一切,但从技术角度而言对于纯电动车来说都太正常了,因此完全不必大惊小怪。

    受关注度比较高的“续航里程延长”一项,由于缺乏可比数据无法定论,但理论上最终出现这种可能性也不大。最终的结果,在同等测试条件下P85D能与P85基本持平,就算是惊人表现了。

    那么MODEL S P85D就没有值得惊叹地方了?有,例如它的半自动驾驶,这在量产车上应该是智能化程度最高的了。当然,这已超出本文讨论的范畴,不再赘述。

关键字:分析  续航  原因

编辑:鲁迪 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/qcdz/2014/1014/article_9827.html
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