工程师说 | 捷豹 I-PACE 会不会撼动特斯拉的领先地位?

原标题:工程师说 | 捷豹 I-PACE 会不会撼动特斯拉的领先地位?

本文转载自微信公众号「 weINcar」

原文作者「 卢元甲」

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如今,每一家传统车企在推出一款全新纯电动车的时候,都会被人拿来和特斯拉进行比较。奔驰刚刚发布的 EQC 就成为近期热议的车型之一。

而在它之前,捷豹 I-PAC E则成为了传统豪华汽车品牌中第一款纯电动车型,并且 64.8 万人民币起售,在价格上也展现出了足够的“敌意”。

传统汽车品牌推出的电动车能否撼动特斯拉在新能源车市场上的领先地位?

在今天的文章里,京东自动驾驶研发部产品经理卢元甲就会和大家来聊聊:

「捷豹 I-PACE 这类传统车企电动车是否会对特斯拉造成冲击?」

文 | 卢元甲

特斯拉公司成立至今,已经 15 年了,也终于等到了老牌车企开始围剿电动车市场。

虽然之前也有宝马 i3,大众 e-Golf 之类的产品,但这些只是传统企业尝试性的播种,并没有细心培育,自然不是特斯拉的对手。

而捷豹 I-PACE 则有备而来,准备扎根在新能源汽车这个准蓝海市场。

实际上我认为,也只有从现在开始,针对电动车特点重新开发一套适应电动车架构的产品,才有可能对特斯来产生挑战。

否则企业在近期产品力、远期企业发展等等方面均会产生问题。

而除了领域相同(纯电动汽车)外,捷豹与特斯拉在品牌定位和产品定价上也是重合的,势必与特斯拉在「大型豪华纯电动汽车」市场上正面冲突。

「I-PACE 的侧面外观,巨大的轮胎凸显了整车的气势。侧面下部黑色的装饰也很好的平衡视觉,不让车辆侧面显得过于臃肿。」

什么是挑战?

马斯克曾经说过,其他的电动车企业都是我们的朋友,我们要共同击败消耗燃油污染环境的汽油车。

这里不谈电动车是否环保,但是经过特斯拉和中国新能源车企的不断培育,纯电动车领域的玩家已经不少了。

然而这些企业有哪些产品可以挑战特斯拉吗?

我认为很少,只有蔚来 ES8 和前途未卜的 FF91(最近好像又续上了)。

因为我个人的观点一直是,车辆架构首先要正确,以此为指导才能做好电池、电机和电器集成设计。

「package drawing,汽车基础设计,对新平台尤为重要,然而国内纯电动车企却鲜有系统化的研究。工程上用的图没这么好看,会比这个杂乱的多,要画一个月。」

比如架构影响电池设计,最关键的指标是电池厚度,会影响选择什么样的电芯、电池模组的长度进而影响电池管理系统的架构、影响电池冷却系统使用侧冷还是底冷,等等。

再比如电机和减速器与整车的匹配,使用同轴减速器还是传统的平行方式?

这会决定电机采用空心轴还是实心轴,进而影响转子、定子的设计,无论哪项,也都是这个零部件开发的基础边界,开始之后就无法回头。

「通用汽车用的电池冷却方式」

因此我的个人观点是,现在纯电动汽车领域处于市场扩展和资本催化时期,消费者选择少且大多数都是由于限号原因无奈选择纯电动汽车,市场几乎没有起到作用,因此现在看上去大家都有机会。

但实际上那些最开始就选择走简单路线、延续燃油汽车架构打造产品的制造企业都会被淘汰出局。

这里说的既包括大多数新兴车企,也包括一些老牌企业。

因为产品上,未来纯电动架构的汽车的产品力会占有更大优势,而且架构带来的差距是很难弥补的。

零部件上,电机、电池等关键零部件的设计与供应商选型也会落后。

最后,伴随国外汽车巨头们认真的加入这场竞争,风头资本们的耐心也会消磨的差不多。

「架构变化首先会影响整体比例。大多数外形务实的纯电动车实际上是顶层设计缺失或者失败的体现。此处贴个美国的负面案例,但很遗憾国内绝大多数新能源车型都属此列。」

所以这些企业会有能力挑战特斯拉?

抱歉,市场竞争一旦开始,他们都会被淘汰出局。

但是早在去年 4 月份左右,捷豹 I-PACE 的底盘和下车体的图片就在总布置的圈子里传播了一把。

我看到也小激动了一下,因为终于有一款全新的纯电动车型架构能够与特斯拉匹敌了(蔚来虽然也是架构正确的电动汽车,但是借鉴特斯拉的平台过多,我个人不认可是一款全新的平台。而宝马i3和i8平台试验性质居多,很难真正进入竞争市场)。

但当时资料有限,没有细究。

就是下面这张图,我们从内到外慢慢来剖析这部车:

「捷豹 I-PACE 的底盘平台,大多数企业都会乐意做这种酷酷的图片做宣传,但另外一部分人机工程也很重要,但很少有企业会做相关介绍。我相信做出来一点也不酷是追主要的原因。」

我们能从这张图里面看到什么呢?

除了配置上大家能看到的轮胎规格、空气弹簧、整齐排布的电池模组和抢眼的铜排高压线外,纯电动车的架构特点也体现的一览无余。

1、大尺寸轮胎。因为电动车电机高转速的特点,主减速比要比燃油车大很多,但是由没有太大必要做变速器,因此一般也就是采用一级减速器。这样采用平行轴布局的话,导致末级齿轮的尺寸比汽油车大上很多。但是受驱动轴夹角影响,末级齿轮轴心无法比轮心高太多。因此纯电动车应该会在车上装一个比常规燃油轿车规格大的轮胎来拉高离地间隙。I-PACE 符合这一点。

「电机的主减速比更大,因此末级齿轮直径更大,需要更大轮胎加高离地间隙。」

2、前悬架选择了双叉臂悬架。这一点是上一项的衍生。

由于汽油车上常用的麦弗逊悬架会限制轮胎的尺寸,此外电动车较小的动力总成尺寸也不会限制上摆臂的布局,因此电动车前悬架采用双叉臂更为合适。

但由于电池导致车身高度加高(大多数是 SUV 或者加高的轿车),大轮胎+麦弗逊悬架的矛盾并不显著,不是必须项,但个人还是不喜欢这样的设置,也因此不太看好大众发布的纯电动平台。

「大众 MEB 平台发布的图片,除了前麦弗逊悬架外,后悬架也占用了大量的电池空间,尽管没有拖曳臂结构。」

3、车身拓扑结构。电动车由于动力电池的影响,汽油机上从机舱前纵梁延伸到底盘下部的纵梁必然会被打断,只能依靠门槛梁传递碰撞冲击。

但是由于和纵梁错开,纵梁稳定性会受到很大影响。

而从图上能看到 I-PACE 上,电池包前部向中间收缩了不少。

这显然是为了平顺车身力学拓扑而进行的设计,这里也充分体现了 I-PACE 与特斯拉不同之处。

特斯拉是通过高度方向上,拉高机舱纵梁、减少高度差实现的力学拓扑优化,而 I-PACE 则通过在宽度方向上,减少传力路径曲率实现的力学性能优化。

「特捷豹最近发布的车身结构,注意箭头位置连接前纵梁和门槛梁的加强结构是挤占电池的“元凶”,这里也几乎是电动车车身最难设计之处。」

4、后悬架硬点设置。电池空间依然是电动车提升里程最关键的一项。电池宽度自然也是越宽越好。

这里是根据侧面碰撞需要留出来的吸能空间来确定电池宽度的。而电动车由于最强壮的结构就是门槛梁,因此车辆在侧向为电池留出来的生存空间一般在 200mm 左右。

而大家知道汽车轮胎的宽度一般都在 200mm 以上,因此没有空间为后悬架设置拖曳臂。

并且后悬架纵向控制也尽量靠后控制臂进行控制,减少电池长度空间的占用。从这里也能看出来,I-PACE 的后悬架设计符合这两个特点。

「左侧捷豹 I-PACE 与大众 MEB 平台比较,可以看出 I-PACE 的硬点布局更多的照顾了电池结构。」

5、最后是同轴电机使用。去年见到这张图时候其实还无法观察到这个细节。

但现在结合 1 项和 3 项来看,对于 I-PACE 的布局方案,轮胎尺寸够大,而且车身拓扑不需要像特斯拉那样需要向后延伸那么多。

因此使用同轴输出电机可能会更节省空间,电机和减速器的选择显然是捷豹的工程师们应该是深思熟虑权衡后的结果。

而2级减速器和行星轮减速器的好处,张抗抗的回答很到位。

「精巧的同轴电机减速器,前桥没有变速功能。」

虽然通过这张图看不出人机工程相关的结构,也没找到转向机布局。

但当时就可以肯定的说,捷豹 I-PACE 是一款专为纯电动汽车设计、并且认真设计的平台,和那些东拼西凑瞎搞出来的纯电动车比强太多了。

从架构角度看,I-PACE 作为特斯拉的对手至少已经及格了。

当然也有些不足之处。

1、前向的高压线束,碰撞发生后很容易搭电导致短路和车身带电,进而发生火灾或者危机乘客和救援人员的安全。

因此需要电机控制器及时中断电力传输。但实际上,碰撞情况下任何情况都有可能发生,前舱的零件都有可能损坏,个人认为确保电力中断很难保证 100% 做到的。

「红色箭头位置的线束应该是三相动力线,在行驶过程中为电机提供动力,自然发生碰撞事故前是带电的。上面大众平台的前面的线束为充电线束,行驶过程中不会有电。」

2、电机和电机控制器分离没有组合,增加了上述的三项动力线,除了徒增几百块钱的成本外,装配难度也更高,更不适合多车型的平台化的迁移。

毕竟电机控制器更多适合电机匹配的,如果电机的功率、电压等发生变化,电机控制器大多数情况也要更换。两者打包成一个部件,除了节约线束,还能共用一套散热系统。

「电机和电机控制器是两个部件」

最近借着这个问题的机会,又查了些资料,毕竟车辆发布后网上能找到更多的资料了。发现了更多好玩的细节和大家分享一下:

首先最奇特的是,I-PACE 和特斯拉一样,在前部做了一个行李箱

之前我认为,I-PACE 这种电机和电机控制器没有分离的车辆是没有能力做行李箱的。

毕竟这个行李箱不是必须要有的,而且捷豹做的也不大。

虽然捷豹自己说特斯拉不是对标车型,但不得不说,这个功能很可能是被特斯拉逼出来的。

「前舱的小行李箱,里面还贴心的做了一个网兜。」

从车身结构上看,虽然也是铝制车身,但捷豹没有像特斯拉那样大量使用挤出工艺,绝大多数钣金还是冲压成型的。

铝合金的好处除了轻量化,材料流动性更好、能够使用挤出工艺节约模具费用也是一个很大的优势,但捷豹并没有像特斯拉那样充分利用这个优势。

一方面可能是捷豹的工程师设计更传统,不习惯使用挤出工艺,另一方面可能是冲压成型更灵活。

「特斯拉在箭头位置机舱纵梁和门槛梁以及其他很多小部件上使用了挤压成型工艺,而捷豹没有这么做。」

逆变器和电机的安装结构来看,电机是挂在横跨车身纵梁的金属框架上的,并且类似传统汽车,也是作为总成件,从下部整体向上托举安装的。

而特斯拉的电机和其他一些元件更像是摊大饼一样座在下面的底盘副车架上。

目前无法评价这两种方式那种会有优势,但个人猜测,捷豹这样设计可能是由于总装产线工位安排的限制。

毕竟捷豹很难像特斯拉那样建一条全新的生产线专门服务电动车。就算是新建的工厂,也难免受到过去的影响。

「白色位置的部件推测为电机悬置,红色是电器安装板在车身上的固定点,可以看出是从下向上托举安装的。」

最后,旋钮换挡一向是捷豹特色,然而作为电动车的捷豹却没有使用旋钮,反而用了按键形式。

捷豹还特意强调了这里的储物功能,难道除了前行李箱外,这里也要向特斯拉学习或致敬吗?这个牺牲真的有些大。看来前辈如捷豹,亦有要向特斯拉学习的地方。

「捷豹为了向特斯拉储物空间致敬,放弃了自己标志性的旋钮换挡器。」

总结一下,捷豹 I-PACE 有完善的架构、不错的续航和颜值,至少在中国品牌实力足够。

除了尺寸空间小一些(自己没实际体验过),再加上比 model X 晚上市 5 年,自然是特斯拉强劲的对手。

国外参加过试驾的媒体都在惊呼其良好的操控感受,甚至 Jonathan M.Gitlin 自费跑去试驾后,写出了忘掉特斯拉的标题。

但我认为重要的一点是,捷豹内饰的奢华一向让人惊叹,我觉得这可能会成为捷豹对特斯拉最大挑战。

「I-PACE 的内饰,空调旋钮上的圆形屏幕很惹眼。」

然而 I-PACE 能在销量上赢得过 Model X?

我觉得真的未必。

毕竟特斯拉苦心经营纯电动车 15 年,积累了大量 know - how,传统企业想割羊毛没有那么容易。

而科技公司背景的车企,相对传统企业的传播渠道优势更是难以弥补的。

例如特斯拉的一举一动都会出现在各大网站的科技板块里,大多数人关注科技板块要比汽车板块多得多(买手机、相机、耳机、电脑,还有骂滴滴、百度都是在科技板块,而汽车板块除了买车,很少会看),而捷豹的新闻就算请媒体过去,也不会出现。

但传统企业也有自己的优势,我相信捷豹比特斯拉更契合富裕人士的需求,因此是特斯拉强大、有实力的竞争对手。

类似的还有奔驰的氛围、宝马的驾驶感,其实无论是产品真正做的如何,我认为这个层次的消费者反而更容易为品牌调性买单。

尽管15年足以积累起足够的技术,但调性这种重要而虚的东西依然重要,也是特斯拉短时间无法积累和超越的。返回搜狐,查看更多

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