2023上海車展前一天,大眾正式發(fā)布了ID.7 VIZZION車型。
這款車是大眾品牌全球首款純電中型三廂轎車,新車將會在今年下半年作為一汽大眾的旗艦純電動轎車正式上市。
而另一輛作為概念車展出的ID.NEXT,大概率將作為ID.7的姊妹車型由上汽大眾生產(chǎn)。
所以,大家都認為這兩輛ID轎車就是基于MEB純電平臺而來的純電邁騰和帕薩特。
新發(fā)布的大眾ID.7 VIZZION令人唏噓
當看到ID.7為數(shù)不多已經(jīng)發(fā)布的參數(shù)時,我突然覺得,國產(chǎn)車不僅依靠新能源彎道超車成功,甚至已經(jīng)領(lǐng)先一個身位了。
實際上,讓人如此感嘆的,其實僅僅是車高這一個參數(shù),我們不妨先來個對比。
很明顯,在這一眾軸距兩米九級別的純電中型轎車中,ID.7是車高最高的那個,甚至,比目前的帕薩特和邁騰也要高出60毫米。
那么,為什么僅僅一個車高的差異,就要上升到“新能源彎道超車成功”的高度呢?
因為,純電轎車的車高太高不僅會嚴重影響顏值,而且會對風阻有負面作用從而進一步影響續(xù)航里程,而降低車高需要依靠電池技術(shù)的進步以及整個研發(fā)系統(tǒng)協(xié)同工作,所以,從某種程度上而言,能否開發(fā)處一款低趴的純電轎車便可以說是體現(xiàn)著一家車企的整體研發(fā)能力。
只有整個系統(tǒng)高效運轉(zhuǎn),才能將漂亮的效果圖或是概念車盡可能原封不動地轉(zhuǎn)化成為量產(chǎn)車。
沒想到,以前常吐槽自主品牌的“概念林志玲,量產(chǎn)羅玉鳳“這句話,有一天也能用在大眾身上。
不信?
來看一下這張2018年的效果圖和目前實車的對比,你會覺得哪個好看呢?
造成這種差距的最大原因便是:車高被迫增加了,感興趣的話且聽我慢慢道來。
小鵬P7曾花大價錢,僅為降低車高
2020年小鵬P7上市的時候,時任小鵬汽車副總裁的劉明輝接受了第一電動網(wǎng)的專訪。
據(jù)他介紹,P7研發(fā)過程中做了兩版造型。
其中一個版本的車高是1480mm,另外一版就是現(xiàn)在的1450mm。大家通過比較這兩個版本,發(fā)現(xiàn)還是1450mm的好,這種偏運動型的轎車還是低一點好看。
但計算推演后發(fā)現(xiàn),要想達成1450mm的車高,那么電池包的厚度必須做到110mm。
“當時市場上已有的電池,包括已有的電芯以及用這樣的電芯做出來的電池包,高度都在140mm以上。”但聯(lián)手寧德時代后,小鵬汽車最終做成了這件事。
簡而言之,小鵬為了降低車高,不惜找寧德時代定制了矮電芯,才最終將車高降低到了1450mm,從這一點我們也能看出小鵬對技術(shù)的執(zhí)著,這也代表著自主品牌的一種趨勢,我們不再是曾經(jīng)那樣“什么都能將就”的狀態(tài)了。
P7也不負眾望成為了小鵬目前為止銷量最好的產(chǎn)品。
后續(xù)推出的P5卻不知為何沒有繼續(xù)采用同樣的策略,車高達到1520mm,因此,其造型效果也大打折扣。
下面這張圖是小鵬P7與P5的對比,以及如果將P7加高、P5變矮的大概樣子,仔細盯著這個圖看幾秒鐘你就能發(fā)現(xiàn):這區(qū)區(qū)幾十毫米的影響確實不小。
從總布置角度對純電動轎車高度的推演
那么,小鵬在接受采 訪時提到的推演具體是怎么一回事呢?
讓我們一起來嘗試推演一下看看。
車輛研發(fā)作總布置時,首先根據(jù)造型獲得車輛的輪廓,然后要將前后排的假人按照一定的形態(tài)放進去,接著就可以校核各個尺寸是否具備可行性,布置圖就像下面這張圖一樣。
對于轎車的車高,很明顯我們可以發(fā)現(xiàn),坐在后排的人頭頂處是最苛刻的。
因為,從車頭開始往后,一般的車輛都會在A柱后方呈現(xiàn)最高點,然后開始慢慢下降,到后排人頭的位置高度已經(jīng)下降了大約50到80mm。
所以,媒體在做車輛測評時,后排乘客的頭部空間也一直是測試的重點之一。
也因此,純電動轎車的車高也需要以后排乘客的頭部空間為基礎(chǔ)來進行推演。
上面圖中可以看到假人身上有兩個紅點,其中一個是踵點,也就是腳后跟和地面接觸的點;另一個是H點,是假人軀干和大腿的連接點。
要推演車高就要從這2個點出發(fā),將車高分為三個部分。
1. 地面到踵點的高度,也就是車內(nèi)地毯表面到地面的高度;
2. 踵點到H點的高度,也就是所謂坐高;
3. 從H點到車頂?shù)母叨?,這個高度也決定了頭部空間。
從圖中可以看到,地毯的高度等于電池包離地間隙加上電池包高度,再加上車身鈑金地板、隔音墊和地毯的厚度。
很明顯,因為塞入了電池包,純電車型的地毯表面高度必然比燃油車要高,但這并不是說直接高出一個電池包厚度,因為,燃油車地板下方有額外的底盤護板,也占據(jù)了70mm左右的高度,所以盡可能降低電池包的高度是降低車高最直接的措施。
坐高方面,SUV后排坐高一般在370mm左右,轎車后排坐高一般在310mm左右,所以,大家一般都覺得SUV坐著更加舒服。
當坐高比較低時,如果腳能夠往前伸就會稍微舒服一點,看下面這張模擬假人坐在小板凳上的圖就很明顯了。
好在純電動車型的前懸可以做得很短,所以軸距普遍比同級別的燃油車要大,腳往前伸一點的空間還是完全可以提供的。
所以,為了降低車高,后排的坐高首先要降到比傳統(tǒng)燃油轎車更低一些的程度。
根據(jù)汽車之家的實測,小鵬P7后排坐墊前端高度300mm,因為坐墊是往后向下傾斜的,而H點又是高于坐墊的,所以基本可以認為坐高就是300mm,略小于傳統(tǒng)燃油車的310mm左右。
最后再聊聊頭部空間。
根據(jù)SAE的定義,頭部空間是經(jīng)過H點做一條向后偏8度的線,這條線與車頂內(nèi)表面的交點和H點間的距離再加上102mm就是高度方向的頭部空間,這個尺寸的SAE編號是H61,也可以簡單理解成過H點斜著測量座椅表面到車頂內(nèi)表面的距離。
根據(jù)SAE的定義,我們可以推導出車頂表面和H點的高度差,如下圖所示。
而車頂內(nèi)表面距離外表面的高度則取決于車頂?shù)念愋?,如果此處正好是天窗遮陽簾或者是頂棚區(qū)域,那這個距離就有40mm左右。
如果不巧還有車頂加強橫梁,那鈑金加上頂棚就得60mm以上了。
小鵬P7選擇將此處做成玻璃頂,玻璃頂內(nèi)外表面距離只有5mm左右。
此外,小鵬P7的頭部空間也采用汽車之家的測量數(shù)據(jù)910mm,這樣綜合前面所說的尺寸鏈,我們就可以推導出P7的車輛高度1450mm。
這么看來,P7能夠?qū)④嚫咦龅?450左右,主要通過以下三個關(guān)鍵措施:
1. 電池包從140mm降低到110mm,車高降低30mm;
2. 車頂玻璃代替車頂內(nèi)飾,車高可降低35mm;
3. 犧牲一小部分乘坐舒適性,降低坐高并減小頭部空間。
其中,110mm高的電池包顯然是關(guān)鍵中的關(guān)鍵。
電池包技術(shù)演變
無獨有偶,同樣在2020年,比亞迪發(fā)布了刀片電池,并首次搭載在6月上市的比亞迪漢EV上。
刀片電池采用了CTP技術(shù),其電池包具有兩種標準高度,正好就是110mm和140mm。
但是,比亞迪漢沒有采用玻璃車頂,所以車高僅降低到1495mm,所以為了視覺上顯得矮一些,漢特意增加了車身寬度來進行中和,其寬度超過了1米9。
CTP技術(shù)是指Cell to Pack,Cell指電芯,Pack指電池包,意思就是電芯直接組成電池包,省去了之前常用的模組,也就是Module,所以在CTP之前,電芯先組成模組,模組再組成電芯,即Module to Pack,簡寫成MTP。
至此,2020年就有了三家采用110mm高度電池包的廠家。
沒錯,不是兩家,而是三家,借助高度僅為65mm的18650電池,特斯拉早在2016年Model 3上市時采用的就是110mm高度的電池包,因此Model 3的車高1443mm至今仍是純電轎車的標桿。
Model 3并沒有采用CTP方案,而是采用了大模組方案,小鵬P7的磷酸鐵鋰版本采用的也是同樣的技術(shù)。大模組方案和CTP一樣,都是通過減少或取消電芯組成模組的空間損耗,從而提高電池包內(nèi)部的空間利用率,這兩種技術(shù)可以劃為同一代產(chǎn)品。
而2022年7月上市的比亞迪海豹則率先采用了CTB技術(shù),也就是Cell to Body,Body指車身,其主要特點是取消了車身的鈑金地板,直接將電池包的上蓋板用作地板,海豹沒有繼續(xù)使用漢的全景天窗,而是采用了玻璃車頂,整車高度也降低到了1460mm。
從這兩輛比亞迪純電轎車的高度差異上我們也可以印證前面的說法,也就是:采用玻璃車頂可以降低車高約35mm。
兩個月后,零跑在C01上首發(fā)了CTC技術(shù),Cell to Car。與CTB相反,它是取消了電池上蓋板,用車身的地板充當電池的上蓋,等于電池直接集成到了車身。
可以看到,無論是CTB還是CTC,都取消了一層鈑金,所以正如零跑宣傳的那樣,車身垂直空間增加了10mm。
所以,這兩種技術(shù)也可以歸為同一代技術(shù)。
但是有一點很可惜,不知道為什么零跑C01沒有選用玻璃車頂,而是選擇了傳統(tǒng)的全景天窗,于是它的車高還是超過了1米5,達到了1509mm。
這個車高與蔚來ET7一模一樣,不知道是不是因為開發(fā)過程中對標的就是ET7。
但是,要知道,蔚來的車型有些特別,它走的是換電路線,電池包講究通用性,所以到目前為止,蔚來旗下車型的電池包高度一直保持136mm,所以蔚來的轎車相對會高一些,但是通過采用和比亞迪漢一樣的造型策略,也就是加大車寬到接近2米,蔚來ET7從視覺上弱化了車高的負面作用,但零跑C01的車寬還不太夠,所以視覺效果不如蔚來;而ID.7 VIZZION則是比零跑C01車高更高,寬度更窄,視覺上的差距就更明顯了。
總結(jié)一下,電池包從標準模組到無模組或大模組,再到與車身集成,已經(jīng)歷經(jīng)3代。
但MEB平臺的大眾ID.7,使用的還是第一代的MEB模組,也就是VDA 590模組,電池包高度140mm,相比第三代的比亞迪海豹和零跑C01,僅電池就造成車高上40mm的差距。
ID.7 VIZZION不光電池拖后腿
等一下,按照小鵬P7的推演,用140mm高的電池包不是車高應該能做到1480mm嗎?
ID.7的1537mm多出來的57mm又是怎么回事?
不是也用了玻璃頂嗎?
好在這次上海車展ID.7的內(nèi)飾也是公開了的。
根據(jù)現(xiàn)場拍攝的照片便不難發(fā)現(xiàn),原來,大眾ID.7的玻璃頂居然沒有覆蓋后排人頭部區(qū)域。
這真的是很令人費解!
要知道,玻璃車頂之所以自特斯拉之后在純電轎車上普遍流行,就是因為可以對降低車高做出最大的貢獻,而其做出貢獻的原因,便是提供了更大的后排空間。
按照ID.7的這種做法,采用普通的全景天窗也不會影響后排頭部空間,這種設(shè)計真的讓人覺得是走著走著忘了為何出發(fā)。
接下來,讓我們嘗試從技術(shù)上分析一下:為何大眾會做成這種樣子?
第一種可能性,是為了安裝鯊魚鰭GPS天線。
玻璃車頂一般采用夾層半鋼化玻璃,所以沒有辦法開孔,因此,留一部分鈑金車頂來開孔安裝天線。
不過這種可能性并不高,因為玻璃不像鈑金那樣會屏蔽信號,所以只要將GPS天線隱藏在玻璃下面就可以了。
第二種可能性是因為車頂弧度太大,如果玻璃向后延伸,會導致拱高過大,無法加工成型,這種可能性是比較大的。
這是因為,車頂玻璃都是先做成平板然后在模具里壓制成型的,所以弧度過大或者形狀太復雜會導致玻璃開裂或是褶皺。
那么,其他車型是怎么解決這一問題的呢?
我們可以發(fā)現(xiàn),小鵬和特斯拉采用了類似的方案,那就是:將后風擋玻璃向上延伸一些,將過高的拱高分配給兩塊玻璃。
只不過,特斯拉比較夸張,直接延伸到了車子中間,而小鵬P7只延伸了一小段。當然,這種方案還有一個目的:讓車頂橫梁避開后座乘客的頭部區(qū)域,總之目標都是提供更大的頭部空間。
這種方案的原理非常簡單,看下面這張示意圖就明白了。
那如果是這個原因,大眾ID.7為什么不用呢?
原因是:它采用了大后蓋方案,后風擋玻璃會隨著后蓋打開一同運動上翻,所以沒有辦法延伸到車頂。
那么,為啥要選擇大后蓋呢?
因為車高太高,后面弧線過渡需要更長的距離。后面留給后蓋的水平距離不太夠,無法保證足夠的開口拿取行李,如下圖所示。
但其實,Model 3和小鵬也有類似的問題,它們又是怎么解決的呢?
答案是:創(chuàng)新的造型和結(jié)構(gòu)設(shè)計。
首先,后風擋玻璃的邊界沒有按照下圖紅線所示的傳統(tǒng)做法來設(shè)計,而是向上收縮一些,這樣就留出了足夠的空間給行李箱開口。
同時,因為玻璃下邊界做了兩個大圓角,所以兩側(cè)也就自然有了足夠的空間布置氣彈簧和鉸鏈結(jié)構(gòu),這樣一來,就等于做了一個玻璃不跟著后蓋運動的大后蓋方案,完美解決了后蓋開口小和希望玻璃不運動的矛盾。
然而,雖然有現(xiàn)成的成功案例,大眾還是選擇了傳統(tǒng)的玻璃邊界,因此也就只能做傳統(tǒng)的大后蓋,所以后擋風玻璃沒法往前延伸,所以用了玻璃車頂?shù)腎D.7后排頭部還是頂棚,進而導致了我們從前面的圖片中可以看出的問題:后排頭部空間并不寬裕。
前懸掛形式也影響整體造型
其實還有一個因素也影響到汽車的造型比例,甚至間接影響到車高,那就是:輪胎的尺寸和前懸掛的形式,列個表格就知道了。
可以發(fā)現(xiàn),越來越多純電轎車前懸采用了雙叉臂形式,這是因為電動車都不差錢嗎?
并不是!
其實,這是因為:大尺寸的車輪越來越流行。
從ID.7上就可以看出,其車輪直徑比帕薩特大了近50mm。
在這種情況下,如果還選用原來的麥弗遜懸掛,那么車子前蓋的高度就得向上抬25mm。所以大車輪搭配高度方向尺寸更小的雙叉臂懸掛更為合適。
對照一下最初的效果圖就會發(fā)現(xiàn),繼續(xù)采用麥弗遜懸掛的情況下,造型要營造的低趴感覺就做不到了,因為前蓋抬高后,水切就得抬高,對應下圖里黃色虛線,也就是窗玻璃的下邊界。
水切抬高會導致窗玻璃占整個側(cè)面的比例太小,所以即使不考慮內(nèi)部頭部空間的問題,也不得不抬高一下車高了。
同時,前蓋加高了之后,前臉就顯得厚重,沒法體現(xiàn)設(shè)計圖種那種動感犀利的感覺了,造型效果也就大打折扣了。
但是,沒有辦法,MEB平臺的前懸架就是麥弗遜,對于大眾而言,這是沒有短期內(nèi)快速迭代的辦法的,所以也就只能犧牲造型了。
結(jié)束語說了這么多,實際上大家可以看出,要守住造型效果圖中相對動感低趴的造型,雖然會碰到很多工程可行性上的挑戰(zhàn),但是正如前面分析的,每一項挑戰(zhàn)都是有解決方法的,比如前懸用雙叉臂替代麥弗遜就可以降低前蓋和側(cè)面水切的高度;比如使用特斯拉Model 3的后蓋方案就可以讓后座上方只剩玻璃車頂,從而在頭部空間不變的情況下降低車高35mm;又比如選用寧德時代已經(jīng)量產(chǎn)的帶CTP技術(shù)的麒麟3.0電池,就可以降低電池包高度以及車身高度30mm。
可惜的是,由于大眾對平臺化的剛性準則,以及對友商技術(shù)的一貫無視,再加上風格強硬的技術(shù)控領(lǐng)導的相繼退位,才造就了目前這款一汽大眾的ID.7 VIZZION。
也許,帶著大眾光環(huán)的ID.7借著“純電邁騰”或“純電帕薩特”的名頭還能有不俗的銷量,但從工程師的視角出發(fā)來看,不得不說它還沒上市便已經(jīng)落后自主品牌不止一個身位了。
來源:第一電動網(wǎng)
作者:二師兄玩車
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