全球汽贸网资讯,外媒报道:通用前总监就滑板底盘这一技术展开点评。他表示滑板底盘,支撑今天大部分电池电动汽车的架构。如果不是通用汽车在20年前首先发明了它,就会是别人发明的。
(图片来源:汽车新闻)
博洛尼-伯德,通用汽车公司先进技术车辆概念的前总监,告诉《汽车新闻》:“当你考虑电动汽车的基础设计时,滑板底盘是一个显而易见的选择,一个显而易见的解决方案,你可以降低重心,改善路面稳定性,在设计上有更大的自由度,对车辆的前部有更好的碰撞保护,还有更大的存储空间,所以它创造了很多好处。”
滑板底盘可能是本世纪创造的最重要的汽车硬件。这不仅是让电动汽车变得可行的关键,也为数十家希望抓住机会的初创公司打开了大门。
汽车行业最大的工程和产品开发公司之一、底特律的Roush Industries的工程服务总裁格雷格·弗雷克(Greg Fraker)说:“化石燃料、内燃机、排放管理和认证等行业都是非常成熟的行业,需要大量投资。电气化和滑板是伟大的均衡器。它们让很多初创公司拥有更好的成本优势。”
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“滑板底盘是显而易见的选择。”
正是博洛尼-伯德的团队,在通用汽车前研发总监拉里·伯恩斯的授权下,创造了AUTOnomy滑板概念,并在2002年的底特律北美国际汽车展上首次亮相。
然而,第一块滑板底盘并不是为电动汽车设计的。通用汽车设想的第一个应用是氢燃料电池和线控技术,所有这些都被封装在6英寸厚的滑板底盘中。后来,一块滑板底盘将支撑通用汽车的完全可驾驶的氢燃料概念车Hy-Wire。
为提高能源效率而设计
汽车底盘的改变是非常罕见的。至少在过去的60年里,我们中的许多人每天都在驾驶一辆两种方式之一的汽车:车身安装在一个独立的框架上——通常是钢制的;或者车身和框架集成为一个,通常被称为一体车身。
车身架上和一体车身架构设计用于打包变速箱、散热器、排气系统、油箱和其他电动汽车中未使用的部件。早期的电动汽车由内燃机汽车改装而来(油改电),采用传统的车身上置式或一体式底盘,例如现已停产的丰田RAV4 EV、雪佛兰S-10Electric和福特福克斯Electric。它们的性能还算不错,但续航里程较短,部分原因是电池塞满了有限空间的地方。
即使是通用汽车的EV1,它从一开始就被设计成一辆电动汽车,将电池放置在一个t型结构中,沿着汽车的中心延伸,每次充电都很难超过100英里。同样的汽车,如果使用今天更好的电池,行驶里程会更长。
有一个滑板底盘,电池组是宽和长,放在地板下面。它通常从前冲下方延伸到后排座椅/后备箱区域的尾部边缘,是车辆的一个结构部分。
“一旦你决定要大规模生产电池电动汽车,支持零基础汽车设计的理由就会很有说服力。你会得到更好的性能和更好的续航里程,而且它比基于上世纪汽车架构的劣质汽车更有可能卖出去。”
成形
在通用汽车之前,其他汽车制造商也生产集成地板的车体。例如,经典的大众甲壳虫就将汽车的冲压地板焊接在车架上,这种布局被大众称为“盘上车身”。上世纪90年代,梅赛德斯-奔驰的a级微型车的底盘是平坦的。但这两辆车的地板上都没有安装任何动力系统部件或电子设备。
滑板底盘的起源,博洛尼-伯德说,是植根于混合的a级和欧宝费罗概念车显示在2001年日内瓦车展。Filo由意大利设计公司Bertone和瑞典轴承供应商SKF共同打造,采用线控技术,并拥有平坦的地面。方向盘可以滑过仪表盘的宽度,这样司机就可以坐在前面的任何位置。
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2001年在日内瓦展出的欧宝费罗概念车,采用了线控技术和平坦的地面。
在世纪之交,通用汽车投资数十亿美元开发氢燃料电池,这项技术目前仍在研发中,可以解决两个问题:行驶里程和排放。
博洛尼-伯德说,通用汽车最初的滑板不仅要适应该公司正在开发的燃料电池和线控技术,而且要在每个轮子上安装一个电动机。虽然是通用汽车发明了滑板,但其他汽车制造商首先将其投入批量生产。通用汽车的电动汽车计划因财务问题和其他问题而搁浅。日产推出了2010年的聆风(Leaf),特斯拉(Tesla)推出了2012年的Model S,在市场上击败了通用汽车,推出了自己的滑板电动汽车。
在博洛尼-伯德说,当特斯拉在2009年展示Model S的滑板底盘概念时,他并不感到惊讶。
“我知道(电动)动力系统的经济性非常好,如果你能提高产量,那么大规模生产的最佳解决方案就是滑板。一旦电池成本下降,显然特斯拉是第一个这样做的,然后其他汽车制造商也加入进来。”
毫不夸张地说,设计师和工程师一样喜欢滑板底盘。这给了他们前所未有的自由,专注于获得汽车的比例刚刚好,并最大化内部空间。
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通用汽车全球设计副总裁迈克•西姆科表示:“这种架构不会影响汽车的顶部。从结构上看,滑板底盘有效地停在地板上。所以在这上面的都是自由的。在传统车型中,风挡、仪表板和前铰链支柱等部件都是由底盘外的部件控制的,比如引擎、油箱等。但在滑板上,它是低的,你有更多的自由。
“你可以做一个前轴中心点到A柱下沿的横向距离,你可以做一个高大的车辆。这一切都是由h点决定的,h点指的是乘客臀部的理论上的枢轴点,它影响着从车顶高度到内部空间,再到进出的便利程度。
一些最新的电动汽车,如Lucid Air、Rivian R1T和即将推出的凯迪拉克Celestiq,展示了滑板底盘的优势。这些车的内部空间相对于它们的车身尺寸来说比较大,而且Rivian的皮卡有充足的存储空间,这是车身卡车所没有的。
由于电动机比汽油发动机小,需要的连接(如冷却和排气连接)也更少,工程师们可以将驱动电动机安装在前桥或后桥上,或者在四驱汽车中两者都安装。
劳什公司的弗雷克认为,滑板的局限性之一是,它不适合取代耐劳车辆的车架,比如拖重货物的重型卡车。
他说:“我认为还需要几年的时间,我们才能看到能够装载大量货物的大型卡车去制造滑板底盘。那些框架轨道给了我们优秀的实力,我认为他们会在商业市场上坚持下去。但在更轻的车型中,你会看到电池与车辆的集成程度更高。”
SAE国际杂志的编辑林赛·布鲁克说,设计师可以在滑板底盘上创造出更长的汽车,工程师可以轻松地适应这些变化,而不需要打乱装配线。SAE国际杂志的前身是汽车工程师协会。
凯迪拉克Celestiq:宽敞的室内空间,感谢滑板底盘
(图片来源:汽车新闻)
“有一些限制。一辆车只能这么宽才能坐在生产线上,”布鲁克说。他还指出,滑板设计可能不是跑车的最佳选择,因为电池组的重量和有限的行驶里程。那弗雷克认为,随着电池变得更小、更强大,因此需要的空间更少,滑板底盘的车身可能开始处理更多车辆的结构负载。
滑板底盘其实也是有很大的改进空间。随着工程师们解决了轮毂电机的技术问题,保护它不受各种元素的影响,减轻重量和改善冷却,这将是滑板底盘的下一个进化。
(编译:全球汽贸网 李铖蹊)