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为什么现在这么多电动吹?

2023-07-14 12:25 作者:懂车老王  | 我要投稿

这问题X乎圈我4次,今天打算答一波。

汽车电子电气系统要早于动力系统的电气化,目前舆论层面我的一些工程师同行们其实是不看的,因为汽车电气化是很早就兴起的一种设计趋势。目前单纯把动力系统进行“油电对立”的话题或者人,我们一概判断为行外人士,也就是外行,入不了汽车圈的。因为汽车领域电子电气架构的变革,很早就开始了。

那么动力领域电气化对普通行外用户的感知越来越强,以至于在舆论浅层面已经激起的油电对立情绪,我们又不得不站出来回答,于是就有了以上看似荒唐的问题和下面值得分享的答案。本篇从几个领域来聊,并把提问转化成如下问题:为什么动力的电气化意味着何种深层次变革?

一、什么是电子电气架构?

电子电气架构全称EEA(Electrical/Electronic Architecture),是由德尔福公司最先提出的,集合汽车的电子电气系统原理设计、中央电器设计、连接器设计、电子电气分配系统等设计为一体的整车电子电气解决方案的概念

原则上,电子和电气,是两个独立领域。前者更多指代的是半导体元件、后者更多是针对能量分配流来说的。电子电气架构的变迁也是从车辆分布式电子电气架构【我们叫Distributed EEA】到域控制架构,Domain centralized EEA再到今后的Vehicle Centralized EEA车辆集中电子电气架构,这是时代发展的必然。

但目前分布式电子电气架构很多都已经够用了。现在其实人们没有想出来,真正实用的东西。于是就用大电视、大冰箱、大洗衣机、大什么的都往车里放。我下次建议在车里放跑步机,这样车没电了还可以用爱发电。

于是资本把目光转向了自动驾驶这种高耗能的玩意儿去炒高价值,这个商业策略是对的,但不一定对用户短期内有真正利好,也就是说,所谓自动驾驶你可能有生之年都用不到。多半都是出了事需要自己负责的辅助驾驶,而你又需要为这个玩意儿掏大量的钱,厂家往往就是靠这种类似领域虚妄的愿景来勾引喜欢科技的消费者上钩,充实自己的资本链-吹出更高的股价-稳住投资-再炒高-再忽悠一波,如此滚动,越做越大。用户一茬茬换,品牌也逐渐爆炸式起量,前期不注重基础架构,短期内也不会爆雷,因为长期使用效果下降也都是个例,舆论声量也不高火力很难集中,给公关有大量空子可以钻。最终品牌肯定能维护好。

目前不得不说,几种电子电气架构的类似未来设想,都存在大量水分,和市值高估的成分,而这里面市值被炒高的具体执行工具,就是这些“电动吹”。因为一些传统媒体不愿意过早下场为一些并不成熟的电动EV站台,电动车厂商会拉一些小家电领域的KOL来车圈助威,这其中必然带来了大量认知偏见

但实际上,他们吹嘘的领域并不精准,往往以最浅显的感受层面饿,而不是车辆设计层面,所以技术水平仍然不高。只不过确实助长了一些网络声量。

但下一个章节我们会讨论,这些电动吹的言论与话题中,除资本裹挟这层驱动力以外,还有哪些内容是吹的很对的?

二、电动&燃油车的优劣势是什么导致的?

  1. 燃油车在电动化时代的瓶颈

目前,很多人都在吹电动车很智能化,但请注意,这个观点可能并不是吹,因为客观事实上,智能化取决于车载系统芯片的算力(我会在SoC方面进行分享)以及一系列MCU架构梳理后提升的执行能力,而这些系统的能耗恰恰是非常高的。而电动车动力电池理论上是能给到一些低压系统供电的,大大拓展了电动EV和PHEV的车机娱乐能力。

因为一辆车上,在基础功能架构、安全模块、车身姿态控制方面,大多数传感器和执行器也是大量消耗电能的,所以燃油车上,就不得不去减少车机互联或其他用电器功耗,有时索性就不安排了。而电动车得益于网络技术和MCU的发展,大多数品牌都在使用AUTOSAR(Automotive Open System Architecture,汽车开放系统架构)进行用电网络的管理,可以有效控制ECU、MCU等的中枢消耗,将整车静态电流消耗控制在几十毫安这个级别。而燃油车一旦上了大功耗器件,想把电子电气系统同等状态下的功耗压低,是要投入天量成本的。

有人说,只要让燃油车蓄电池多一些电量就好了,这种浅显的理解如果奏效,这个世界上可能早就有企业这么干了,这也并非没有尝试,但当工程师们发现12V蓄电池堆到一定程度时,重量效能比又会严重下降,进而证明这种尝试是伪命题。最终收口又回到了——利用动力电池来解决车内高耗能低电压装备的弱电供电问题,而且千万别以为车内只有低压供电需求,车辆基础的架构一些制动系统、转向助力系统在同时执行时会有高达几百安的电流,所以论述路径从基础零部件一下子就挑战到了顶端车型定义到底是EV还是PHEV还是ICE上面了。

当然近年来很多电动车依然还是使用12V蓄电池来做备份的。由于设计得比较不太行,OTA掉电后很多车辆车门打不开了,让车主差点憋死在车里,这是因为电子电气系统,在切换高低压供电的过程中,因为软件接口或功能架构的问题,发生了系统bug。这是电动车不稳定设计的结果导致的,鞭打电动车并不能给燃油架构无法实现更多智能化来做出解释。

  1. 电动车的瓶颈

目前来看,虽然电动车在智能化上有极大优势,可作为前瞻性设计,并没有解决高速环境下大量耗电的事实。因为电动车电机看似强大的性能,在设计之初是考虑95%的工况都在城市低速路面行驶特性的,并没有考虑到高速情况下再超车的极限情况,或者说考虑了,但没考虑完全。比如高速没监控的时候,你旁边这辆12-18轮大挂车突然打算从中间车道提个速之类的。你此时此刻作为电动车车主,肯定是没有太多信心超过它的。就算有能力,也得掂量一下自己电量够不够。

因为电动车一大劣势,就是这个所有电机都有的概念,电机在0转到一定转速内,扭矩可以一直保持最高,最大功率也会逐渐攀升,到一定转速之后,功率不能再高了扭矩才开始下降,这个点我们称为恒扭矩和恒功率区域的拐点,可以看到,在高转速区域,几乎都是扭矩下降的地方,深红色虽然效率会高,但扭矩是蓝色的线,下降十分明显,几乎所有电机都是这样的一个曲线趋势

而下面这张图是Camaro和Tesla Roadster之间的一个对比,70M/h之后,燃油车一次次的升档,保持了自己的高lb-ft,【磅英尺(lb⋅ft) 缩写为磅力英尺 (lbf · ft) ,是一种扭矩单位,表示作用在距枢轴点一英尺垂直距离处的一磅力】 lb-ft你可以理解为相当于国内的扭矩N·m的概念吧。

理论上,电机转速范围就要够宽,因为电动车多数没有变速箱,齿轮减速比是固定的,想要电动车跑得快,全靠电机飙转速。当然你可以利用保时捷Tycan也有一个2挡变速箱来驳斥老王,目前电动车带档位的也就只有Taycan了,其开发目的也是因为德国不限速高速上品牌不能吃亏。

但很可惜,大多数电动车没有,高速下只能牺牲电耗去飙高转速,有人说高速不开电车,这种言论特别不负责任,因为多数用户是没有换车能力的,辛辛苦苦一辈子,花钱时只能选择一种动力形式。结果选了电车,逢年过节也好、出差郊游也罢、经常要用到高速情况,这时再回顾我前面讲的问题,电动车问题就非常凸显了。千万要在脑海中记得这张图,别做动力盲。

三、综上所述

综上所述,电动车和燃油车其实只是时代发展的必然结果,能够被普通用户感知到动力的变迁,是因为你平常掏钱给加油站变成了充电桩,在工程领域或者汽车行业内,很早大概70年代就接受了电子电气架构的变迁,CAN- BUS变成以太网、机械结构的电气化解耦等等,都是电气化的变革。所以到了老百姓感知到动力形式到了电动的时候,大概率其他维度已经都逐渐成熟了,只是现在电机、电控和电池三个领域,依然让人非常遗憾地发展迟滞。具体可以看到老王之前拍摄的节目https://www.bilibili.com/video/BV1Av4y1D77u/?spm_id_from=333.999.0.0

所以未来10-20年我称之为动力总成形式的争夺期,群雄逐鹿,谁能入主中原,且看各家技术迭代与跃迁。

我是老王,下期见!


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