為啥新能源車時(shí)代,動(dòng)力系統(tǒng)聊得沒有燃油車時(shí)代頻率那么高了?因?yàn)殡妱?dòng)車的動(dòng)力性能似乎沒多久就被拉到了天花板級(jí)別,也就是所謂的四電機(jī)結(jié)構(gòu)。是啊,一個(gè)輪子一個(gè)電機(jī),不用爭(zhēng)也不用搶,輕輕松松就能達(dá)到上千馬力。不要說燃油車時(shí)代的那些經(jīng)典發(fā)動(dòng)機(jī)被比了下去,就算是純電動(dòng)車,也沒辦法在四電機(jī)之上繼續(xù)卷了。于是,從新勢(shì)力到BBA,再到超豪華品牌的法拉利,都在四電機(jī)方面有所布局。近期,寶馬也明確表示下一代寶馬M3車型會(huì)推出純電版四電機(jī)車型。只是這樣一來,真的就是誰都可以造高性能車了嗎?接下來,我們就借著寶馬M3純電版的潛在技術(shù)方向,來聊聊這個(gè)話題。
四電機(jī)只是看起來性能猛?
前面也聊到了,在堆砌了四電機(jī)之后,實(shí)現(xiàn)上千匹馬力的動(dòng)力輸出是很輕松的事情。以明天就上市(9月20日)的仰望U8為例,作為量產(chǎn)版本,其最大總功率也能達(dá)到1197Ps。而還在圖紙上的純電寶馬M3,目前官方的表述是“新平臺(tái)將有創(chuàng)造1000kW的潛力”。而1000kW對(duì)應(yīng)換算下來,已經(jīng)能夠超過1300馬力。當(dāng)然,理論支持范圍與實(shí)際量產(chǎn)車的表現(xiàn),不能簡(jiǎn)單劃等號(hào)。不過這臺(tái)純電M3在性能方面的表現(xiàn),應(yīng)該是毋庸置疑的。因?yàn)楝F(xiàn)階段搭載直列六缸S58發(fā)動(dòng)機(jī)的寶馬M3,最大功率也不過510Ps。即便是考慮量產(chǎn)車“打折”的情況,未來純電版寶馬M3的性能表現(xiàn),也極有可能在現(xiàn)款燃油版基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)翻倍。
但這是把四輪電機(jī)打包來算的結(jié)果,如果說寶馬M3采用的輪轂電機(jī)技術(shù),那么每個(gè)車輪在理論上都將是各自為戰(zhàn)的存在。四輪輪轂電機(jī),也將極大程度考驗(yàn)車輛在牽引力控制方面的調(diào)校功底。即便如此,在諸如打滑等失去牽引力的情況下,沒有附著力一側(cè)的輪轂電機(jī),也無法像燃油車采用機(jī)械差速器那樣,利用可靠技術(shù)方式,將動(dòng)力輸出給有牽引力的車輪。如此一來,在極端情況下,采用四輪輪轂電機(jī)的車型,會(huì)存在只有單個(gè)電機(jī)出力的狀況,也就不存在性能方面的碾壓表現(xiàn)。
那采用輪邊電機(jī)方案,即前后軸上的雙電機(jī)以總成的形式集成布局,是不是可以緩解這種現(xiàn)象呢?答案是不一定。因?yàn)橥S的兩臺(tái)電機(jī)之間,理論上也并不存在相互關(guān)聯(lián)。輪邊電機(jī)與輪轂電機(jī),本質(zhì)只有布局位置的差異。但輪邊電機(jī)確實(shí)創(chuàng)造了耦合的條件。比如仰望U8就在同軸的兩臺(tái)電機(jī)之間,又加入了電控差速鎖結(jié)構(gòu)。當(dāng)然,這依舊會(huì)考驗(yàn)電控系統(tǒng)的算法調(diào)校。但畢竟可供調(diào)配的動(dòng)力變多,所能實(shí)現(xiàn)的性能效果也會(huì)相應(yīng)提升。
這樣聊下來,好像四電機(jī)方案還不如直接采用前后雙電機(jī)來得爽快?比如,蘭博基尼剛發(fā)布的Lanzador就只有兩臺(tái)電機(jī),照樣實(shí)現(xiàn)超過1000kW的最大功率。但排除調(diào)校功底等因素之外,四電機(jī)結(jié)構(gòu)在靈活、高效上的優(yōu)勢(shì)是天然存在的。這也是為什么輪轂電機(jī)存在諸多困難,依舊能夠收獲大佬們高度關(guān)注的原因。只不過對(duì)于寶馬M3純電版而言,采用輪轂電機(jī)顯然是不切實(shí)際的。即便是輪邊電機(jī)方案,我們前面所聊到的很多潛在問題,寶馬或許都會(huì)選擇“忽略”。
瘦身、減重,高性能電動(dòng)車必修課
不是寶馬沒能力解決問題,而是對(duì)于寶馬M3這種高性能轎車而言,控制自己的體型與重量,是更值得關(guān)注的問題。所以首先就可以排除輪轂電機(jī)方案了,因?yàn)闀?huì)給簧下質(zhì)量、懸架設(shè)計(jì),以及剎車系統(tǒng)帶來全方位的壓力。以寶馬M3的身材,強(qiáng)行上輪轂電機(jī),有點(diǎn)螺螄殼里做道場(chǎng)的味道。
但是在采用輪邊電機(jī)的情況下,四臺(tái)電機(jī)將會(huì)直接擠占前后軸的中間位置。雖然理論上未必會(huì)對(duì)空氣懸架等有助于提升操控性的硬件帶來布局壓力??蓪?duì)于身為標(biāo)準(zhǔn)尺寸中型車的寶馬M3而言,電驅(qū)系統(tǒng)的尺寸越小、越輕,對(duì)整車配重、性能甚至續(xù)航表現(xiàn),都會(huì)帶來提升。在已知純電寶馬M3會(huì)采用Neue Klasse平臺(tái)的前提下,即車輛會(huì)支持800V高壓快充。那么碳化硅材料的應(yīng)用,在電驅(qū)部分應(yīng)該是大概率事件。碳化硅與高壓平臺(tái)的配合,也將為整車的車重與零部件尺寸的控制提供幫助。其次,寶馬下一代電驅(qū)系統(tǒng)(第六代),如今披露的最為明確的信息,也是高度的集成化。簡(jiǎn)而言之,也就是更輕、更小。
即便如此,前面聊過的電控差速器的問題,在純電寶馬M3這邊,很可能還是會(huì)被“選擇性忽略”。從產(chǎn)品定位角度出發(fā),寶馬M3這類馳騁在鋪裝路面上的車型,對(duì)于單輪脫困場(chǎng)景而言,是極為陌生的存在。在四個(gè)車輪都能夠提供牽引力的情況下,寶馬M3確實(shí)沒有再加差速器結(jié)構(gòu)的理論需求,這樣還可以不給電控系統(tǒng)增加負(fù)擔(dān)。
不過如果腦洞開大一點(diǎn)的話,雖然前軸確實(shí)沒啥必要,但后軸部分在有條件的情況下,確實(shí)可以加一套差速器結(jié)構(gòu)。這也與現(xiàn)階段燃油版寶馬M3的硬件策略類似,也就是無論后驅(qū)還是四驅(qū)版本,都在后橋加上了一套限滑差速器。而電控差速器結(jié)構(gòu)無疑效果更為靈敏,體驗(yàn)感也會(huì)更出色。
在這個(gè)設(shè)定的基礎(chǔ)上,我們可以繼續(xù)大膽猜測(cè),純電版寶馬M3雖然是四電機(jī)四驅(qū)。但也完全可以提供比如巡航狀態(tài)下的前驅(qū),或者操控模式下的后驅(qū),以及高性能四驅(qū)等選項(xiàng)。甚至還可以像蘭博基尼之前思考的那樣,通過換擋撥片,精確控制每一臺(tái)電機(jī)的扭矩矢量分配。畢竟,根據(jù)前面的推算,只用前軸或者后軸的電機(jī)動(dòng)力,就已經(jīng)基本可以獲得現(xiàn)款燃油寶馬M3的動(dòng)力輸出了。而這樣做不僅可以提供更多駕駛樂趣,而且還有助于幫助這類高性能車型,在切換純電技術(shù)路線之后,控制其能耗表現(xiàn)。
總之,作為“天花板”的四電機(jī)結(jié)構(gòu)原原本本地放在這里。無論是底層架構(gòu)方面的輪轂電機(jī)與輪邊電機(jī),還是說前后軸電機(jī)的聯(lián)動(dòng)與算法。這些都是根據(jù)不同的產(chǎn)品特色,從而進(jìn)行針對(duì)性的調(diào)校和設(shè)定。當(dāng)然,在此之前,廠家必須在三電系統(tǒng)方面做到足夠的集成、高效,甚至是在成本控制方面給出滿意的答案。從而給之后誕生自同平臺(tái)但設(shè)定不同的產(chǎn)品們,提供充分的設(shè)計(jì)冗余。