欲分MODEL X一杯羹?捷豹I-PACE技術(shù)解讀
I-PACE被形容為從電動方程式賽場走下的量產(chǎn)電動車,它是首款采用捷豹路虎電動模塊技術(shù)eDM(electric Drive Module)的純電動汽車,這種支持各種混動模式的模塊化匹配設(shè)計在未來將成為捷豹產(chǎn)品推陳出新的重要技術(shù)基石。
捷豹I-PACE杯純電動車錦標賽宣傳視頻
話不多說直接上圖,I-PACE動力總成主要由下圖這幾大重要部件組成。
與特斯拉布局相似,捷豹I-PACE采用了兩臺高效的同步永磁電機和一個減速器(single-speed transmission單速傳動變速箱)同心傳動,并把將兩臺電機整合到前后軸上,使其盡可能緊湊,日常行駛時后輪電機負責(zé)車輪驅(qū)動前輪電機則負責(zé)電能恢復(fù)。在這里順帶提一下競爭對手特斯拉的減速器——齒比為9.73并且不提供換擋功能。筆者猜測捷豹下一步就是研發(fā)電機內(nèi)配套“變速箱”了。
經(jīng)過捷豹工程師的開發(fā)設(shè)計,I-PACE的前后軸兩電機顯得相當緊湊——外徑234mm、長500mm、單個電機重約38kg、每部電機提供200PS和350N•m。最終能夠共同輸出最大功率400PS和峰值扭矩700N•m(516 lb-ft)。效率和功率密度與電池容量同為90kWh的特斯拉90D相比,I-PACE數(shù)據(jù)略占優(yōu)勢。
或許有人會問,兩個電機都整合到前后軸上去了,那么驅(qū)動軸怎么布局?答案當然是從電機中間穿過啦,畢竟捷豹的工程師費盡腦汁地將電動機設(shè)計成中間鏤空的樣子。
得益于布置在前后軸的那兩臺電動機才讓I-PACE有機會成為一款電動四驅(qū)SUV,并且電動機可以有效分配各個車輪之間的扭矩大小,使得汽車能夠適應(yīng)不同的道路條件。
電機可提供無延遲、無換擋、無間斷的即時反饋,得益于瞬時的回饋、即時的扭矩傳輸、加上四輪驅(qū)動牽引,讓I-PACE的百公里加速只需大約4秒。
像其他混合動力車和電動車一樣,I-PACE具有動能回收功能,當駕駛員抬起油門踏板時,電機可進行電量回收,在降低車速的過程中為電池充電。如有需要,駕駛員可以使用布置在中控區(qū)的“Drive”鍵,提高電量回收的等級。在停車或者遇到交通擁堵時,駕駛員可以用一只踏板來操縱汽車,無需使用剎車便可使車停下。
I-PACE搭載的90kWh液冷鋰離子電池組(和model X 90D的電池容量相同)是由LG化學(xué)生產(chǎn),共由36個模塊組成,使用了最新的軟包電池技術(shù)封閉在鋁合金外殼內(nèi)。
每組電池都包含最新的鋰電池巢,使用鎳-錳-鈷化學(xué)工藝。這些巢可以帶來高能量密度,并且可以長時間維持高電流,這意味著電池可以帶來更長里程和穩(wěn)定表現(xiàn)??稍?.5小時內(nèi)充滿80%的電量,若使用快充設(shè)備,只需兩小時就能充滿電。
I-PACE上的這套鋰離子電池組為了擁有更長的續(xù)航里程,提高了電池組的能量密度,并且電池組的布置位置也盡可能的低——位于前后車軸之間,這還意味著I-PACE擁有更好的的操控性能。與其他類型的化學(xué)電池相比,鋰離子電池組在未來也具有相當大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>
值得一提的是,I-PACE的動力電池組將交由LG位于波蘭弗羅茨瓦夫工廠生產(chǎn)供應(yīng),以滿足不斷增長的市場需求。該工廠始建于2016年10月,自今年1月開始運行,其電池年產(chǎn)能高達10萬件。
位于前橋電機后方的高精密的電池管理控制系統(tǒng)對于I-PACE的表現(xiàn)至關(guān)重要,保證電池在各種條件下都能以最優(yōu)效率運行和穩(wěn)定的動力輸出。畢竟高效的電池管理系統(tǒng)對于I-PACE而言,決定了I-PACE后期的維護以及駕駛體驗,還可以幫助駕駛者在每次充電間隔多行駛高達50km的續(xù)航距離。
這套電池管理系統(tǒng)需要控制三項溫度:電池、電機和駕駛室溫度。I-PACE精密復(fù)雜的熱能管理系統(tǒng)會單獨加熱和冷卻上述三個部分,并回收利用各自的多余能量。比如,如果電機中產(chǎn)生多余熱量,系統(tǒng)會使用該熱量加熱汽車內(nèi)部或電池,或者兩者兼具。通過這種方式的熱能轉(zhuǎn)移,電池能量無需在加熱上過多消耗,從而可以有更多能量來支持更遠續(xù)航。
具體一點來說就是,電池管理系統(tǒng)內(nèi)融合了一部熱泵(heat pump):能夠從外界空氣中吸收熱量以保持車內(nèi)溫暖。熱泵可以帶來兩位數(shù)的溫度上升,即使在酷寒的冬天亦如此。
該組件采用專用的雙模式冷卻回路進行液冷。在中等的環(huán)境溫度下,電池僅通過依靠散熱器去除電池產(chǎn)生的熱量來提高效率。在較高溫度下,與車輛主空調(diào)系統(tǒng)相連的冷卻器提供更大的冷卻能力,以使電池保持最佳狀態(tài)。
值得一提的是,外部電源接入到前進氣格柵的充電口后,并不是直接把電充到底板下的動力鋰電池組的,而是經(jīng)過充電控制模塊對輸入的單相220V、三相380V交流電層層調(diào)節(jié)后,通過可調(diào)開關(guān)電源轉(zhuǎn)換得到可控的直流電,最終才儲存到動力電池中。
捷豹I-PACE技術(shù)解讀
既然是一款注重操控和性能的電動車,擁有雙電機的I-PACE自然不能避免地被談及底盤和四驅(qū)的話題,道理就像大齡剩女永遠躲不過家人三天兩頭的催婚一樣。接下來我們針對I-PACE的底盤和四驅(qū)來聊一聊。
I-PACE 的懸架設(shè)計吸取了F-TYPE和F-PACE的研發(fā)經(jīng)驗,由輕量鋁質(zhì)雙橫臂來承擔(dān)高拱形硬度的設(shè)計對于靈活度和響應(yīng)度而言至關(guān)重要——輪胎接地處的側(cè)力產(chǎn)生非常迅速,方向盤迅速而準確地對駕駛員的操作做出反應(yīng)。由于雙橫臂懸架系統(tǒng)固有的側(cè)傾曲面增益特性,輪胎的接觸面在整個懸架的整個運動范圍內(nèi)得到很好的保持,有助于在各種條件下優(yōu)化牽引力。
總體來說,I-PACE這套前雙叉臂、后H型多連桿的配置在F-PACE車型上已經(jīng)得到了不少的好評,所以I-PACE的操控表現(xiàn)值得期待。
動力總成針對效率進行了優(yōu)化,在正常情況下前后扭矩分配為 50/50,但傳動系統(tǒng)管理軟件將自動改變兩軸之間的扭矩分配,以實現(xiàn)運動駕駛風(fēng)格與應(yīng)對低摩擦路面。該系統(tǒng)還允許通過制動以實現(xiàn)扭矩分布,提高車輛在過彎時的靈活性與穩(wěn)定性。
那么在戶外撒完野后,隨之而來的就是回家吃飯了,噢不這是一臺電動車,還得給他充電呢——若是使用家庭普通插座慢充一夜的話,I-PACE可以輕松續(xù)航50公里左右,如果使用50千瓦專用直流充電樁,90分鐘就能充電80%,兩個小時就能充滿。滿電狀態(tài)下的I-PACE總續(xù)航里程可達354公里(美國EPA循環(huán)測試)或500公里(歐洲NEDC循環(huán)測試),這足以支持一次跨城活動。
不得不說,投身于I-PACE研發(fā)工作的工程師當中,絕大多數(shù)都是從事研發(fā)內(nèi)燃機出身的,所以這臺擺在你面前的I-PACE,它的一切都是從零開始。但值得肯定的是I-PACE讓捷豹邁出了電氣化重要的一步,2025年前20%的捷豹汽車將采用純電動動力,不同級別不同類型的BEV車型都會在eDM平臺上產(chǎn)出,I-PACE就是在為這種產(chǎn)品格局變化做嘗試。2018年量產(chǎn)上市后的I-PACE不僅面對著市場的空缺,更多的是消費者和競品提出的高要求,未來I-PACE能否成為特斯拉MODEL X的合法競爭對手并在市場份額上分一杯羹呢?我們拭目以待!
(圖/文:太平洋汽車網(wǎng) 蘇煒祺)
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