
易车原创 滑板底盘技术?又是哪个整活儿的企业弄出的黑科技?其实不用被这些概念唬住,如果你小时候玩过四驱车,那么恭喜你你对滑板底盘技术的理解已经先人一步了。我们可以回想一下我们小时候拼的四驱车就是在一个底盘上集成电池、马达、传动轴和开关等零件。当这个底盘拼好后此时你的“战车”已经可以跑起来了,之后你需要做的就是去选一个充满个性且接口合适的车身。再贴上自己喜欢的图案,最后通过卡扣把它跟底盘连接在一起就行。更有极致玩家根本不装车身,轻量化和极简的造型能让你的赛车拥有更好的圈速。
不知道如今在智能电动车圈爆火的滑板底盘技术兴起是一种技术上的进步还是退步呢?进步的原因也许是这是一种大道至简的追求和理念,让车不在束缚在繁杂的框架之下而是成为一种承载舒适、娱乐与智能的第三生活空间;退步的理由也许是传统车企对于底盘技术的打磨历经好几十年,积累了那么多的技术专利,而如今智能电动车的到来就要冲垮一切,让造车如同拼四驱车一般简单岂不是一种技术上的退后吗?其实怎么说都有一定道理和依据,我们不妨先搞清楚滑板底盘到底是什么?为什么突然这么火爆?又有哪些车企押宝在这一赛道?相信了解之后你会对这一技术有更新和全面的理解。
01 滑板底盘是什么?
也许你以为这么超前的想法一定是最近才诞生的吧,其实我要告诉你的是早在20年前就有这个概念了。Skateboard“滑板底盘”这个词第一次出现,还得追溯到2002年北美国际车展,通用汽车发布了一台叫“AUTOnomy自主魔力”的氢燃料电池概念车,同时推出了“skateboard滑板底盘”的概念。
这款车的展出在当时可谓是具有跨时代意义的,首先它把线控技术从航天领域首次带到了汽车之上,传统车的油门、刹车和转向系统都是通过机械结构来传递指令的,线控技术舍弃掉了这些复杂的机械结构,用电信号替代,大大提升了车辆底盘的集成度和平整度;另外在2002年就提出了氢燃料动力驱动车辆也为后来人们对于应用清洁能源和低碳减排提出了先见性的指引。
说回现如今的滑板底盘,我们前面把其和四驱车进行了类比,其实很重要的一点是因为滑板底盘上下分体式开发的特点,简单来说就像四驱车车身和底盘是相对独立的。因此在开发滑板底盘的时候只要留好电气和车体接口,上面的座舱或是说车壳想做成样子就做成什么样子。
而上车体之所以能够不受滑板底盘的影响,靠的就是采用了全线控技术,整车的动力、制动、转向、热管理和三电等模块通通集成在了底盘之上,从而形成了独立的功能区,达到了上下车体解耦的目的。并且由于底盘的高度电气化也使得后期可以不断的OTA升级。
因此采用了滑板底盘的车型,乘坐空间可以得到极大释放,因为上车体的乘员舱跟下车体的所有控制都是通过接口来实现,不再受传统的机械结构所限制。可见滑板底盘的出现,让车体和座舱的设计可以更具想象力和丰富性,同时还可以缩短研发与开发周期,降低研发成本。这种上下解耦独立开发的形式,也让以后的汽车在设计上更有想象空间。
总结起来滑板底盘具备以下四大特点:
1、整车核心控制模块均集成在了底盘上;
2、滑板底盘可以让车实现上下车体分离解耦;
3、整车实现全线控;
4、上车体可以根据需求更换。
02 哪些企业在搞滑板底盘
前面我们说到了滑板底盘的概念最早是由通用汽车提出的,但是为何这一技术后来沉寂了20年之久呢?其实由于当时通用汽车的经营状况变得非常严峻,最终在2009年破产重组。之前那批提出滑板底盘的工程师们相继出走,来到了当时还是小弟的特斯拉,在特斯拉这些工程师们进行了大量的实践和改进,像我们熟知的特斯拉Model S就采用了滑板底盘的设计只是没有实现上下车体的分离开发。
后来又过了几年,随着特斯拉的逐渐发展和壮大,这些工程师为了滑板底盘的梦想继续出走进入到了硅谷的电动车初创公司RIVIAN和Canoo,希望能更纯粹的发展滑板底盘技术,实现上下分离式造车,并且能够真的实现量产落地。因此近些年滑板底盘技术在逐渐发展和复兴起来,目前在欧美国家除了像上面提到的RIVIAN和Canoo,还有Arrival和REE也是滑板底盘的忠实拥护者。在国内Upower悠跑科技与PIX Moving也在最近频繁活跃。我们不妨简单介绍一下这几家公司,看看他们各自的强项和实力如何。
1. Arrival
Arrival是2015年创立于英国伦敦的全球性公司,他的研发中心在英国,并在全球设立办事处,2020年11月在纳斯达克上市。市值最高达到 54 亿美元(约合 346 亿元人民币)。目前规划主要生产箱式货车,大巴车以及衍生的乘用箱式车,去年和Uber签约所以乘用车也在同步开发,得益于滑板底盘因此能够拓展出大中小的厢式货车以及大巴车。Arrival的滑板底盘采用铝制结构实现强度和硬度的优化,模块化以及支持不同的轴距和驱动(前驱,后驱,四驱),采用铸造方式淘汰传统焊接工艺,减少了零部件的同时降低了成本,并且采用相同的电池模组来组成不同的电池包。
总之这家公司是一家基于滑板底盘技术并且融合环境感知能力,打造具备高级别自动驾驶能力的商用运人载货企业。
2. REE
REE是一家以色列公司,在 2021 年CES展上,REE 展示了其获得专利的 EEboard 和 Ecorners 滑板底盘,目的是以一个通用电动车底盘,用同样的框架满足不同车型需求。此前,丰田重卡部门 Hino 推出的概念卡车已经与 REE 展开合作。
3. Canoo
Canoo 目前推出了三款车型,分别是主打生活方式的 Canoo Lifestyle Vehicle、多用途物流车 Muti-Purpose Delivery Vehicle、Pickup Truck 皮卡,规划里还有一款主打运动的车型,这些产品均基于同一个滑板底盘开发。并计划在2022年陆续上市。
最为引人注目的是曾有外媒报道,苹果公司为了加入造车大军,在 2020 年上半年有意向收购 Canoo,因为滑板式底盘结构引起了苹果公司的兴趣;2020 年 2 月还有消息传出,现代汽车与 Canoo 开展合作,双方将基于滑板式底盘,合作研发一款电动汽车 EV 平台,但后来都不了了之。
4.RIVIAN
RIVIAN可以说是将滑板底盘推向高潮和火爆的一家企业。因为在去年号称“特斯拉杀手”的 RIVIAN 在纳斯达克上市,市值一度逾1000亿美元。
一举超越拥有百年历史的通用、福特和本田以及当前蔚来、理想、小鹏的市值,创下了自2014年以来美股最大IPO纪录。此前,RIVIAN 在三年之内获得了亚马逊、福特汽车等多家知名机构的接近100亿美元投资。
为什么RIVIAN 在资本市场如此受青睐呢,一是旗下皮卡车型在了美国拥有很好的市场前景,二是获得亚马逊的投资与大额订单,另外最重要的就是RIVIAN的核心武器--滑板底盘平台。
RIVIAN 通过滑板底盘,布局乘用车、商用车两大路线。乘用车已推出电动皮卡 R1T、电动 SUV R1S 两款车型,商用车则与亚马逊合作,目前推出一款电动货车 EDV。
R1T R1S<img class="imgborder" src="http://img2.bitautoimg.com/bitauto/2022/01/17/8c7b4cad-0ae4-4c86-9524-1894
今天的话题从大家来找茬开始,给你两秒时间,说出下面两张图有什么不同?为了验证非汽车从业者会有哪些有趣回答,我把这个问题丢到了家人群里,老哥第一反应是“前驱和后驱”。
额…
这个回答暴露了两个问题。
首先他没看明白上边其实是中置引擎四驱车。不信?我拆给你看。
当然这还不是最大的梗,显然他还没抓住差异核心—这根本是玩具车和真车的区别呀。
说真车这款,其实是美国技术与超级跑车制造商Karma Automotive新推出的模块化E-Flex平台(底盘)。作为一款以滑板式底盘为基础的电动化平台,它还设计有增程版本。喏,就是下图这个。
注:滑板式底盘架构可以将电池和动力系统平直的安放在底盘上。
至于玩具车,是时候祭出手中存货了。如果喜欢迷你四驱车,会知道这是田宫2013年推出的MA底盘——新老玩手皆宜的下场四驱车底盘。
注:“下场车”是与“静态车”相对的概念,前者是以比赛出成绩为目的进行改装的车,后者是以观赏为目的进行改装的车。
这是一个很有趣的发现,非汽车行业的朋友其实不太知晓现如今的汽车底盘变化。特别是电动汽车,冷不丁的竟然和迷你四驱车有神似,amazing!
作为玩着迷你四驱车长大的汽车人,心中使命感瞬间爆棚,今天必须好好聊。
迷你四驱车底盘设计的奥义
我们今天讨论的迷你四驱车都是下场车。既然是以竞技为目的,它的底盘设计奥义可以归结为以下几点。
1、轻量化
结构轻量化,比如采用镂空结构;材料轻量化,比如使用碳纤维或者工程塑料。
大家不要觉得32.9g轻,其实MA底盘算是比较厚实的底盘,像S2底盘,可以被挖掘出下面这种模式,镂空结构更多,也更薄。
对应到汽车上,纯电动汽车底盘结构也有类似之处。比如材料使用比钢更轻的铝合金,又或者也会设计有镂空结构。像特斯拉Model S的底盘架构采用的是铝合金材质。
等到了Model 3身上,相比于ModelS,底盘结构又被进一步简化。
2、底盘强度
因为需要在跑道中飞驰,确保车子在高速运动中有不错的安定性,迷你四驱车的底盘需要有足够的强度。正因此,后期还会给它加装龙头凤尾,比如下图这种改装,龙头凤尾飞翼护架齐上阵好不过瘾。
当然纯电动汽车不会使用这么夸张的加强设计,但相比于传统的承载式车身,出于保护电池包和高压线束目的,它还是发生了几处明显变化。
第一处就是采用了强壮的电池包壳体,比如蔚来ES8会在电池包壳体两侧设计有防撞设计。
第二处是淡化了溃缩吸能概念。
虽整体思路仍是让撞击能量在乘员舱吸收一部分,然后通过梁结构尽可能往下传递,但结构会有所改变。最明显的,为了在地板布置更大的动力电池,会减少地板横梁和纵梁,比如比亚迪的刀片电池布置就是把这种设计放大到极致。
因为中部防撞能力减弱,经典做法是加深前纵梁,截面高度向下加大后,前纵梁的吸能表现将有明显提升。像特斯拉Model X的前纵梁就是如此,粗壮程度在燃油乘用车上几乎见不到。
注:当然这种方案有弊端,它需要在前纵梁上开孔或者开豁口来避让半轴的运动包络。
又纵梁开孔后容易发生局部应力集中,必须在开孔周围补强处理。
当然并不是说好的设计不会保留,比如卸力设计,蔚来ES6两级防撞梁能比较好的引导车辆滑出碰撞区。帕萨特中保研测试A柱被撞烂就和此设计缺失有关。
注:电动汽车底盘起到了很重要的抵抗碰撞力作用,与一些油改车型相比,它的白车身其实逐渐失去了传统承载式车身的特点(或者说重要性有所降低)。
3、模块化
迷你四驱车风靡全球,离不开一代又一代青少年追捧。为什么会有这般魔力,除了竞技魅力以及《四驱兄弟》动漫的加持,最重要的,还是它的入门难度很低,即便是七八岁的小朋友,也能在很短时间内组装一台四驱车。
注:当年田宫模型社长田宫俊作对四驱车的设计有很明确的要求——“制造可以更简单的步骤就能完成的模型”。
注:马达直接拆卸,扣上护板降低风阻,很有造汽车的感觉了。
当下的汽车设计思路与它不谋而合。
比如大众MEB平台。MEB采用模块化设计,组装工序更少,集成化程度更高,车身尺寸还可被缩短、伸长或进行其他修改。
注:按尺寸划分,囊括了从SUV到掀背式轿车的各种车型。
设计之间是相辅相成的,而为了要改善前舱吸能空间,又会将前舱内零部件的高度集成,也间接推动了模块化。
例如Model S 将电机和逆变器集成在一起,节省了大量前舱内空间,在保证碰撞吸能空间的同时,前舱内还能再省出一个行李箱。
电动汽车底盘为什么像玩具车?未来趋势是什么?
以上介绍了纯电动汽车底盘结构主流设计手段,但为什么它和迷你四驱车底盘有相似,这也是大家很好奇的地方。
可以从几个方面解释。
电动汽车的工作原理是:蓄电池→电流→电力调节器→电动机→动力传动系统→驱动汽车行驶,迷你四驱车和工作原理其实很相近(只不过没有电力调节器)。
除此外,为了获得更大的电池布置空间和低重心,纯电动汽车还采用了电池和底盘结合在一起的方式,用一个巨大的厚重的合金盘装电池,这和迷你四驱车的意图不谋而合。
相比之下,传统汽车底盘由传动系、行驶系、转向系和制动系四部分组成,工作原理差异很大。像纯电动汽车可取消离合器及变速器,分别将电机布置在前后轴,传统车型就无法实现。
当然这种变化不是一蹴而就的,电动汽车的底盘经历过一段发展期。
2002年,时任通用汽车公司研发副总裁的Christopher Borroni-Bird博士设计出了名为AUTO Nomy的滑板底盘概念。
他将电动汽车底盘和动力系统、转向系统、制动系统和其它车载系统都通过电子控制的方式集成为一块“滑板”。这块“滑板”与车身的软件也通过接口进行联接,堪称完美模块化设计。
不过在特斯拉之前,传统车企的研发思路主要是在传统汽车平台上开发,毕竟开发一个全新的纯电平台高风险低回报。所以很长一段时间,电池包常放置于后排座椅下方,优点是不会牺牲碰撞测试得分,缺点是挤占后排及后备箱空间。
特斯拉的出现,极大推动了滑板式底盘的应用。把高能电池全部放在乘客座椅底下,还是7000多枚小电池,这在当时引起了很大争议。好在他们的车身及底盘设计得当,并通过自己的BMS把电池管理做到领先。而这,也成为了未来趋势。
AL频道小结
电动汽车的能量是通过柔性的电线传输,直接好处是电池及动力系统布置更加自由。随着电气化技术不断创新,其底盘结构也向着模块化和智能化不断发展。
当然把纯电动汽车底盘和迷你四驱车对等并不完全正确,比如迷你四驱车还保留有传动轴以实现四驱,带有传统汽车设计特征,但这二者的大方向是相似的。
笔者也希望通过本期介绍,让大家了解行业的前沿动态,纯电动汽车越来越青睐的“滑板式底盘”,相信在未来会被更多人熟知。
声明:本文由太平洋号作者撰写,观点仅代表个人,不代表太平洋汽车。文中部分图片来源网络,感谢原作者。
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半导体制冷原理
半导体制冷又称电子制冷,或者温差电制冷,是从50年代发展起来的一门介于制冷技术和半导体技术边缘的学科,它利用特种半导体材料构成的P-N结,形成热电偶对,产生珀尔帖效应,即通过直流电制冷的一种新型制冷方法,与压缩式制冷和吸收式制冷并称为世界三大制冷方式。
半导体制冷器特点
半导体制冷器具有无噪声、无振动、不需制冷剂、体积小、重量轻等特点,且工作可靠, *** 作简便,易于进行冷量调节。但它的制冷系数较小,电耗量相对较大,故它主要用于耗冷量小和占地空间小的场合,如电子设备和无线电通信设备中某些元件的冷却。
有的也用于家用冰箱,但不经济。半导体制冷片是一个热传递的工具。当一块N型半导体材料和一块P型半导体材料联结成的热电偶对中有电流通过时,两端之间就会产生热量转移,热量就会从一端转移到另一端,从而产生温差形成冷热端。
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