電動(dòng)汽車(chē)的續(xù)航里程一直以來(lái)都是大家非常關(guān)注的話(huà)題：慕尼黑工業(yè)大學(xué)研發(fā)的一款新的軟件工具可以測(cè)算新車(chē)型的最佳續(xù)航里程。
續(xù)航里程小于1000公里？目前這個(gè)數(shù)值對(duì)于很多人來(lái)說(shuō)似乎很難接受。尤其是新涌現(xiàn)出來(lái)的電動(dòng)汽車(chē)給人的印象是實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)似乎理所應(yīng)當(dāng)。但事實(shí)果真如此嗎？這樣的續(xù)航里程對(duì)整車(chē)設(shè)計(jì)究竟意味著什么？應(yīng)該在開(kāi)發(fā)過(guò)程中嘗試完全不同的參數(shù)？車(chē)輛尺寸、成本甚至駕駛性能如何？究竟采用什么尺寸的電池才最合適？
為了在項(xiàng)目的早期階段通過(guò)模擬的方式達(dá)到最佳狀態(tài)，阿德里安·柯尼希（Adrian K?nig）在慕尼黑工業(yè)大學(xué)汽車(chē)工程系主任洛倫佐·尼科萊蒂（Lorenzo Nicoletti）的支持下開(kāi)發(fā)了一款軟件，這款軟件可以通過(guò)調(diào)整各種不同的參數(shù)來(lái)觀(guān)察其對(duì)整個(gè)車(chē)輛的影響。“首先，要找到問(wèn)題的答案，也就是怎么做才能實(shí)現(xiàn)最大續(xù)航里程”，阿德里安·柯尼希解釋說(shuō)。
只是簡(jiǎn)單地配備體積更大的電池就行？不可否認(rèn)，這是一種不少人都持有的觀(guān)點(diǎn)。但這意味著什么呢？如果某些關(guān)鍵數(shù)據(jù)是由車(chē)輛結(jié)構(gòu)或車(chē)身形狀確定的，這樣做也是可行的嗎？例如，如果要制造一輛SUV，車(chē)輛就必須達(dá)到一定的車(chē)身高度，否則它就是一輛旅行車(chē)。
車(chē)身高度增加的同時(shí)也會(huì)帶來(lái)更大的迎風(fēng)面積，也就意味著空氣動(dòng)力學(xué)效果會(huì)更差。當(dāng)然，使用更大的電池也不是不行。也許設(shè)計(jì)師會(huì)出于車(chē)輛美觀(guān)的考慮使一輛高大的車(chē)輛具有較寬的車(chē)身。雖然迎風(fēng)面積變大，同樣也為安裝大型電池組提供了足夠的空間。
這對(duì)生產(chǎn)成本又會(huì)造成什么影響呢？柯尼希和尼科萊蒂以大眾 ID.3 （ 參數(shù) 丨 圖片 ）（Pro S為五座車(chē)型）為例進(jìn)行了一些車(chē)型方面的計(jì)算。選擇這個(gè)車(chē)型是基于數(shù)據(jù)情況、市場(chǎng)保有量以及慕尼黑工業(yè)大學(xué)對(duì)自己的樣車(chē)進(jìn)行的各種測(cè)試。測(cè)試有兩個(gè)特點(diǎn)：車(chē)型計(jì)算基于電池單元的假設(shè)能量密度，這是瞄準(zhǔn)2025年預(yù)測(cè)的，這就是為什么以容量為105千瓦時(shí)的電池作為基礎(chǔ)。
畢竟，這是與未來(lái)車(chē)輛開(kāi)發(fā)緊密相關(guān)的項(xiàng)目。在計(jì)算中，“由于兩臺(tái)電機(jī)分別布置在前后橋，盡管車(chē)身重量增加，但是可以實(shí)現(xiàn)更低的能耗，從而帶來(lái)更高的續(xù)航里程”，柯尼希解釋道。
各項(xiàng)基本參數(shù)也可保存為“可定義窗口”，例如軸距正負(fù)100毫米。接著，軟件可生成100個(gè)隨機(jī)組合，進(jìn)行模擬并分析結(jié)果，然后可利用它們篩選出哪些車(chē)型具有最佳值。在此基礎(chǔ)上，項(xiàng)目可進(jìn)入到下一個(gè)階段，并繼續(xù)進(jìn)行優(yōu)化，以最終確定在給定框架內(nèi)各個(gè)方面具有最佳數(shù)值的車(chē)輛。將ID.3的所有能量耗盡，我們最終測(cè)出它的最大續(xù)航里程為845公里。
經(jīng)過(guò)30次迭代優(yōu)化，整個(gè)計(jì)算才算結(jié)束。尼科萊蒂知道“即使進(jìn)行100次優(yōu)化，也是同樣的結(jié)果”。順便說(shuō)一句，車(chē)內(nèi)空調(diào)也需要考慮在內(nèi)。在夏季，假設(shè)溫度為25℃，太陽(yáng)輻射為每平方米850瓦。而冬天幾乎不必考慮太陽(yáng)輻射的因素，因?yàn)檫@時(shí)的溫度為5℃。因此，如果駕駛員使用空調(diào)，采用大尺寸電池的車(chē)輛與采用中等尺寸電池的車(chē)輛相比，具有更高的續(xù)航里程，采用較小尺寸電池的車(chē)輛續(xù)航里程明顯要少得多。雖然兩者的續(xù)航里程都會(huì)受到影響，但在這些條件下，續(xù)航里程方面的微小優(yōu)勢(shì)是否值得選用更大的電池（以124.95 千瓦的容量計(jì)算）以及選擇尺寸更大的車(chē)輛呢？畢竟，僅電池成本就達(dá)到25 700歐元，要比小一個(gè)尺寸級(jí)別的電池成本高出近59%。
對(duì)能耗影響也很明顯，與中等尺寸的車(chē)身相比，最大的車(chē)身相應(yīng)的能耗為13.75千瓦時(shí)/ 100公里，增加了大約26%。這意味著客戶(hù)還必須在充電方面花費(fèi)更多的錢(qián)，無(wú)論是在快速充電樁上還是在家里的壁掛式充電樁上，費(fèi)用同樣大約增加了大約26%。這些數(shù)值的變化如此之大，因此設(shè)計(jì)師在規(guī)劃車(chē)型時(shí)必須慎重對(duì)待。
同樣值得注意的是，最大的續(xù)航里程也意味著最大的車(chē)身重量：2121千克，而平均值為1684千克。然而，將電池容量降低39%也可令車(chē)輛重量降低10.5%。
如果必須在目前ID.3的實(shí)際尺寸基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)最大的續(xù)航里程，會(huì)對(duì)驅(qū)動(dòng)產(chǎn)生什么影響？或許我們應(yīng)當(dāng)使用106.7千瓦時(shí)的電池，這樣續(xù)航里程將從519公里增加到756公里。但正如圖表所示，那樣這輛車(chē)仍會(huì)略微超出所謂的帕累托前沿（Pareto-Front），無(wú)法在所有數(shù)值上都達(dá)到最佳狀態(tài)。
是的，無(wú)法達(dá)到1000公里的神奇極限，至少在WLTP工況下無(wú)法實(shí)現(xiàn)（或許只能在城市交通中實(shí)現(xiàn)）。但是否真的需要達(dá)到這個(gè)目標(biāo)還有待觀(guān)察。其實(shí)，這個(gè)目標(biāo)并非不可實(shí)現(xiàn)，只是需要支付相當(dāng)高的額外費(fèi)用。
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