大家好,我是:村長LEON,一位每天擼貓的新能源開發(fā)人員。
今天和大家分享的是:產(chǎn)品第一性原理:您覺得理想Mega的造型“美or丑”嗎?
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摘要:Mega通過極致造型和風(fēng)阻系數(shù)設(shè)計(0.215), 對比極氪009造型的風(fēng)阻系數(shù)0.27, Mega節(jié)省了32kg~92kg的電池包重量、節(jié)約了4688RMB~13590RMB的電池成本。
理想Mega在昨天正式發(fā)布了,Mega的設(shè)計美學(xué)也是絕絕子,下圖1可以稱為敢于創(chuàng)新設(shè)計,發(fā)布后看市場用戶的真實反饋。Mega的Mega的車輛參數(shù):尺寸和動力系統(tǒng)、CLTC續(xù)航如下表1:
表1:Mega的車輛參數(shù)
長寬高,mm | 軸距,mm | 軸距/長度比 | 驅(qū)動系統(tǒng) | 電池,kwh | CLTC續(xù)航,km | CLTC能耗,kwh/100km |
5350*1965*1850 | 3300 | 62% | 四驅(qū) | 102.7 | 710 | 15.9 |
圖1(a) 理想Mega外造型
圖1(b) 理想Mega外造型
主要從車型開發(fā)和能耗開發(fā)角度,和大家探討下Mega的汽車設(shè)計技術(shù),以及設(shè)計過程中對能耗的取舍。作為理想的第一臺純電動汽車,而且還是一臺大型的MPV車型,CLTC網(wǎng)端能耗15.9kwh/100km還是非常驚艷的。
通過發(fā)布會介紹以及技術(shù)分析:Mega主要的整車性能參數(shù)如下表2:
表2:Mega:整車性能參數(shù)
整備重量,kg | 滿載重量,kg | 風(fēng)阻系數(shù) | 迎風(fēng)面積,m^2 | 輪胎參數(shù) | 輪胎半徑,mm |
2785 | 3400 | 0.215 | 3.2 | 245/60 R18 | 360 |
接下來,也來分析下理想運(yùn)用了哪些厲害的技術(shù)來提升續(xù)航和降低能耗,以及從技術(shù)開發(fā)維度深挖背后的設(shè)計邏輯。
對于一臺MPV來說,造型是非常重要的,Mega首先在辨識度上非常高,但是對于這樣的外觀,我們來和其他MPV對比看下:從感官上看,的確是騰勢D9 、極氪009會更加討喜。那么問題來了,為什么mega的造型如此設(shè)計,答案是風(fēng)阻系數(shù),也就是cd值。
圖2 理想Mega 風(fēng)阻系數(shù)0.215
圖2 騰勢D9風(fēng)阻系數(shù)0.33
圖3 極氪009風(fēng)阻系數(shù)0.27
根據(jù)圖2、圖3、圖4,對比這三個車外造型的風(fēng)阻系數(shù):理想Mega的風(fēng)阻低的離譜,只有0.215。比極氪009的0.27低了整整0.055(每0.001的風(fēng)阻系數(shù)稱為1count,也就是55count),這樣小數(shù)看上去不直觀,換算成百分百是低了20%;
比騰勢D9的0.33低了整整0.115(每0.001的風(fēng)阻系數(shù)稱為1count,也就是115count),這樣小數(shù)看上去不直觀,換算成百分百是低了35%,這就低的很離譜了啊。
我們基于兩個場景做分析:第一是CLTC法規(guī)工況,這是國家標(biāo)準(zhǔn)工況,所以得電動車開發(fā)都需要考慮;第二是高速場景工況,我們以120kph為例,模擬真實駕駛員在高速場景開車。
3.1 CLTC標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)工況場景能耗分析
根據(jù)AVL cruise M 構(gòu)建了能耗分析模型如下圖4:將上述的整車參數(shù)輸入到模型。
圖4 基于AVL cruise M的MPV能耗分析
基于三種設(shè)計方案分析:方案1是mega車重+0.215cd(Mega造型對應(yīng)風(fēng)阻系數(shù)、方案2是mega車重+0.27cd(極氪009造型對應(yīng)風(fēng)阻系數(shù))、方案3是mega車重+0.33cd(騰勢D9造型對應(yīng)風(fēng)阻系數(shù)), 最后得到的續(xù)航差異如下表:
表3:3種風(fēng)阻設(shè)計方案的CLTC續(xù)航差異
方案1:mega+0.215cd設(shè)計 | 方案2:mega+0.27cd設(shè)計 | 方案3:mega+0.33cd設(shè)計 |
710km | -36km | -75km |
按照每度電的成本是900RMB,Mega102.7kwh續(xù)航710km,方案2 續(xù)航少了36km,36km需要電池包提升5.2kwh,對應(yīng)電池的成本就是4688RMB。方案3 續(xù)航少了75km,75km需要電池包提升10.9kwh,對應(yīng)電池的成本就是9768RMB。
提升電量還存在兩個問題:
首先需要的增加電池的重量,Mega 102.7kwh的電池包是629kg,方案2 需要提升5.2kwh導(dǎo)致電池重量增加32kg;方案3需要提升10.9kwh導(dǎo)致電池重量增加67kg; ,進(jìn)一步影響整車的多方面設(shè)計(碰撞安全、操控等);
其次,提升電量還帶來電池包的空間和布置問題,會壓縮乘客的乘員艙空間。
3.2 高速道路120kph場景能耗分析
對于高速場景工況,我們以高速道路120kph為例;
基于三種設(shè)計方案分析:方案1是mega車重+0.215cd(Mega造型對應(yīng)風(fēng)阻系數(shù)、方案2是mega車重+0.27cd(極氪009造型對應(yīng)風(fēng)阻系數(shù))、方案3是mega車重+0.33cd(騰勢D9造型對應(yīng)風(fēng)阻系數(shù)), 最后得到的續(xù)航差異如下:
表3:3種風(fēng)阻方案的120kph高速續(xù)航差異
方案1:mega+0.215cd設(shè)計 | 方案2:mega+0.27cd設(shè)計 | 方案3:mega+0.33cd設(shè)計 |
394km | -58km | -104km |
按照每度電的成本是900RMB,Mega102.7kwh續(xù)航710km,方案2 續(xù)航少了58km,58km需要電池包提升15.1kwh,對應(yīng)電池的成本就是13590RMB。方案3 續(xù)航少了104km,104km需要電池包提升27.1kwh,對應(yīng)電池的成本就是24397RMB。
這說明風(fēng)阻系數(shù)對高速120kph場景的影響遠(yuǎn)超過CLTC標(biāo)準(zhǔn)工況,這是因為CLTC標(biāo)準(zhǔn)工況的平均速度只有不到30kph,風(fēng)的行使阻力和速度是成平方關(guān)系,風(fēng)阻系數(shù)對高速駕駛里程影響明顯,這也和發(fā)布會說的,Mega是一臺家庭用MPV,滿足全家多人中途的高速出行需求。
同理分析方案2、方案3增加電池包帶來的重量分別是:92kg、166kg。
綜合上述兩個場景的分析,Mega的極地風(fēng)阻設(shè)計帶來收益(重量、成本)如下表:
表4:Mega極地風(fēng)阻設(shè)計的重量和成本收益分析
方案1:mega+0.215cd設(shè)計 | 方案2:mega+0.27cd設(shè)計 | 方案3:mega+0.33cd設(shè)計 | |
CLTC場景 | 基礎(chǔ)值:710km | -36km | -75km |
電池容量換算 | 基礎(chǔ)值:102.7kwh | 5.2kwh | 10.9kwh |
電池價格換算 | 基礎(chǔ)值:92430 | 4688RMB | 9768RMB |
電池重量換算 | 基礎(chǔ)值:629kg | 32kg | 67kg |
高速120kph場景 | 394km | -58km | -104km |
電池容量換算 | 基礎(chǔ)值:102.7kwh | 15.1kwh | 27.1kwh |
電池價格換算 | 基礎(chǔ)值:92430 | 13590RMB | 24397RMB |
電池重量換算 | 基礎(chǔ)值:629kg | 92kg | 166kg |
總結(jié)如下:Mega通過極致的風(fēng)阻設(shè)計,同極氪009的0.27風(fēng)阻相比。標(biāo)準(zhǔn)CLTC場景下,等效節(jié)省了5.2kwh的電量,節(jié)省了32kg的電池包重量,以及4688RMB的電池成本。
120kph高速場景下,等效節(jié)省了15.1kwh的電量,節(jié)省了92kg的電池包重量,以及13590RMB的電池成本。
同騰勢D9的0.33風(fēng)阻相比,等效的重量和成本收益更加明顯。
最后、我們挖掘下Mega是如何造出這樣的風(fēng)阻系數(shù):
首先、按照馬斯克提出的第一性原理,在車型開發(fā)前期,肯定明確了續(xù)航能耗優(yōu)先原則、風(fēng)阻是Mega的極致追求,這樣帶來更好的續(xù)航,在相同的續(xù)航指標(biāo)下,帶來更低的電池包容量和成本需求。
其次、Mega的造型設(shè)計部門中,有特別的小團(tuán)隊致力于風(fēng)阻系數(shù)的優(yōu)化,造型設(shè)計能夠聽取小團(tuán)隊對風(fēng)阻優(yōu)化的方案建議、整體的造型設(shè)計是朝著風(fēng)阻友好的方向。
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