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玩车教授 2022-12-04

比布加迪慢还能被吹爆!这电车四电机 /2 秒破百 跑得快很难吗?

一台量产燃油车能跑多快?关于这个问题咱们是有明确答案的,那就是 490.484km/h,由布加迪 Chiron Super Sport 300+ 于 2019 年跑出,至今未被超越。

但是对于电动车到底能跑多快,我们一直都没有明确的认知,直至早前 Rimac Nevera 创造了属于量产纯电动车的速度纪录—— 412km/h。

这款来自克罗地亚的纯电动超级跑车安装有四台液冷电机,可综合输出恐怖的 1940 匹马力,0-100km/h 仅需 2.0 秒。

根据官方公布的测试过程信息,当时 Rimac Nevera 采用了四条大家也能买到的米其林 Cup 2R 顶级高性能轮胎,并且被设置为 " 极速模式 ",空气动力套件也都采用了最适合高速行驶的调校,以减少测试过程中因空气阻力带来的影响。

而最终的结果,当然就是打破世界纪录啦;不过相比起量产燃油车 490.484km/h 的速度纪录还有相当大的差距。

而关于这一点,相信大家在日常生活中也有注意到:

电动车动力出色,加速秒杀燃油车,但为啥市面上电动车的极速普遍都比较低?往往都跑不过同级燃油车型?

经过分析,教授认为原因可能是这几点。

重量:它们真的太重啦!

首先,体重是影响性能的最重要因素之一;假如大家都有相同的动力,体重更大的一方当然是会跑得更慢一些的。

而电动车由于需要安装大量的动力电池用于储存电能,往往就在体重方面落了下风。

比如刷新纪录的 Rimac Reverna,作为堂堂顶级超跑,它的重量竟超过 2.1 吨!这在燃油车时代可是一台豪华大轿车的水平。

又或者像是小鹏 P7,作为一款中型轿车的它体重 1.9-2.1 吨,与它尺寸相似的本田雅阁混动车型体重不过 1.5-1.6 吨左右,差距达到了 400-600kg 以上。

重量更大,需要带动它跑起来的力量就更大,所以为了跑得更快,驱动这些车型的电动机也需要更加强大。

动力:大力出奇迹!

不过幸运的是,世界上有一个让车跑得快的通用办法:大力出奇迹。

就比如上文提到的小鹏 P7,虽说体重 2 吨,其旧款四驱高性能版本拥有综合输出 430 匹马力的双电机动力系统,0-100km/h 加速仅需 4.3 秒。

又或是体重超过 2.2 吨的中型纯电 SUV 广汽埃安 AION LX Plus 版,在综合输出 490 匹马力的动力系统加持下,也能在短短 3.9 秒内完成 0-100km/h 加速。

但一定会有小伙伴感到疑惑:都四百多匹马力了,换燃油车那极速都能接近 300km/h 了!怎么小鹏 P7 和 AION LX 的极速却只有 170km/h 和 180km/h?

答案就在传动系统部分。

齿比:一个挡位应付所有工况 这很难!

众所周知,传统燃油车的动力系统里都包含有一台变速箱,而变速箱的作用就是将发动机工作产生的力量经过一系列齿轮的放大、调节后输出到车轮。

因为发动机的动力输出是随着转速上升而逐渐提高的,要是直接将车轮接在发动机上,那么起步的时候发动机可带不动那么沉重的车身,一定会熄火;此时就需要用齿轮比较大的减速装置将发动机输出的扭力放大,从而让车能够动起来。

但车跑动起来之后,偏大的齿轮比会导致这样一个问题:发动机转速都到红区了,车速才几十 km/h,于是这时候就要换挡,换一个更小的齿轮比,让发动机的转速降下来,将车轮端的转速提上去。

而电动机是不存在低转速扭力输出不足的问题的,它一上来就能输出峰值扭力,不仅不需要担心带不动车辆起步,所以电动车往往只需要用一个齿轮比来前进就可以了,相当于燃油车只用四挡甚至五挡起步、加速和行驶。

但问题是,到底用哪个齿轮比最合适?

当然,从理论上来讲,齿轮比越小,车的极速也就越高;但电动车起步的时候总归是要克服自身重量的呀!所以也需要同时兼顾到起步扭力放大的需要。

不过,如果选择小齿轮比以获得高极速,那么代价可能就是起步加速的性能变弱,平日在城市路况下驾驶的体验将会受到影响;而出色的加速可是电动车的经典卖点之一!所以大部分的厂商都愿意 " 牺牲 " 极速而换取更好的加速性能。

于是电动车们纷纷采用了偏重 100km/h 范围内加速而不重视极速表现的减速齿轮比。

比如特斯拉的 Model 3,它的双电机四驱系统可输出 486 匹马力,看上去也不算非常惊人,但由于采用了 9:1 的减速齿轮比,它能够做出短至 3.3 秒的 0-100km/h 加速成绩;不过极速就只有 261km/h,仅与同级别的宝马 330i 差不多,而后者只有 245 匹马力。

又或者像保时捷的 Taycan 一样,在后轴用上双速变速箱,起步时用 1 挡获得更好的起步性能,跑起来之后以 2 挡降低电机转速,改善高速动力表现。

但这样的做法带来的是更高的制造成本,变速箱的尺寸和重量也会变大。

而特斯拉 Model S Plaid 就不一样了,人家有三台电机,可合共输出 1020 匹马力,能够硬生生地靠绝对的力量优势带动车辆快速起步。

所以它就用上了更小的 7.50:1 减速齿轮比,在超强的动力优势下不仅做到了 0-100km/h 加速仅需 2.1 秒的疯狂成绩,更将自己的最高车速提升到了 322km/h。

这种就是蛮力 + 小齿比带来的极速提升效果。不过其中也少不了电机本身转速的影响。

电机转速:上限越高 跑得越快

因为变速箱是通过以小齿轮带动大齿轮的方式减低发动机、电动机的转速,使其匹配当前速度下车轮应有的速度。

如果电机转速达到峰值,假如此时车轮转速在减速齿轮比的影响下只能满足 120km/h 的运转需要,那么它的速度就很难再往上提升了。

由于目前市面上大部分电动买菜车所采用的电机最大转速不过 16000rpm,所以在需要兼顾加速性能的情况下,它们的极速也就大多在 170-180km/h 之间徘徊,很少能够突破 200km/h 大关。

而像特斯拉 Model S Plaid 这样的车型,为了追求更持续的动力输出和更高的极速,就采用了成本更高、转速能够达到 23308rpm 的新型电机。就是在这样的硬件加持下,才让它的极速突破 300km/h 大关。

不过,车企造电动车时也会刻意将车辆的极速调低,限制在 200km/h 范围之内,也就是说这些跑不过 200km/h 的电动车可能实力远不止这个水平。

因为在全力冲刺、高速行驶的工作状态下,电动机需要全力工作,而电池也需全力供电,这会让整个电动系统的能耗变得非常高,使电池内存储的电量快速耗尽。

此外,持续的超高负荷运转也将会让电机和电池出现温度快速升高的情况;倘若电机和电池长期处于超高的工作温度,那么它的使用寿命也将会受到影响。

因此为了保护电机电池,延长使用寿命、提升耐用性和续航能力,这些电动车跑不快也是情理之中的事情。

倘若以后对于动力系统的温度控制能力能够达到更高的水平,相信电动车的极速也会变得更高。

跑这么快没必要 限速摄像头盯着呢!

不过,最后一点,也是最重要的一点,是这些普通消费级的电动车没有高极速的需求。

因为在世界绝大部分的国家和地区中,道路限速的最高水平也就是 120km/h 左右,实际上哪怕算上 20% 的超速,也不过是 144km/h,依然是明显低于主流电动车的极速。

这意味着 144km/h 往上的速度区间极少被用到,恐怕只会在赛道场景中才会出现,因此厂商大多会在增加成本提高极速和控制成本改善中低速加速性能之间选择后者,尽管这可能意味着车辆在中后段的加速性能大幅减弱。

教授总结

由此可见,在短时间内要想看到电动车完全跑出和燃油车一样的速度是不太现实的,甚至可以说没有必要。

只要咱们这样想:反正平时开车最多也就开 120,其实如今的电动车极速在日常生活中都没什么实用价值,大多都只是与朋友吹嘘的资本罢了。

这样一来,电动车极速慢的短板是不是就没那么令人在意呢?