车企趋之若鹜“滑板底盘”平台好在哪

传统汽车或者卡车轴距的变化,会使传动系统重新设计,改变重心和对悬架的要求,这就意味着需要一种全新的设计,数亿元的投入,

相反,电动汽车时代允许车辆在架构上将所有的电机和电池组放在一个看起来像滑板的地盘上,并在上面建造一个相对简单的车身。底盘和车身的大小和形状可以很容易的改变,以满足不同的要求,从小型汽车到豪华汽车,送货卡车、皮卡,甚至于越野车等都可以通过使用相同的滑板平台变体来实现,成本和时间的代价付出相对传统车辆要小很多。

滑板的布局也可以很容易改变,在前轴或者后轴上放置一个电机,抑或根据应用,为四个轮子配置四个电机已获得更高的性能或者负载能力。

随着向滑板平台的转变也开辟了生产、销售、售后服务电动汽车的途径的转变,无需再耗资几十亿元来建造生产工厂,车身开发和底盘开发分开,并在全球各地的客户附近组装。同时模块化的设计可以使不同的零件被快速的更换,简化了库存和供应链,可以在更短的时间内对车辆进行维修和保养。

正是以上的优势,导致了零部件、系统、底盘平台、整车之间模块化的概念越来越清晰,从而各家有能力的厂家都在进行滑板底盘的开发和测试,带来多样化的出行服务。

2002年,通用汽车发布了一款名为Autonomy的概念电动汽车,也叫做“TheHy-Wire”,被称为第一个滑板平台,并被《时代周刊》授予2002年“最酷发明奖”的荣誉。通用在2003年推出了一款名为Hy-Wire的概念电动样机,它可以基于电池组或燃料电池。这款车代表着通用汽车对未来汽车的定义,给公众带来了对未来汽车可实现的冲击。

滑板最初的概念是用8颗螺栓固定车体,这样就可以把它举起来方便维修和换壳。该平台的出现,带来了两个划时代的意义,一个是用电力传动系统和电池组替代传统的内燃发动机驱动的动力系统,使得该平台具有明显的结构布置优势,另外一个就是采用X-by-Wire的线控系统技术,从而使动力传动系统、制动、转向以及悬挂的电子控制系统分离,从而增加了平台的灵活性。

Hy-Wire是围绕一个11英寸厚的底盘设计的,该底盘容纳了整个推进系统。一个单独的电动马达推动前轮胎前进,氢燃料电池为驱动马达提供电力,最高时速可达100英里。燃料电池能够提供100千瓦的持续动力,这个数字是根据滑板中间的压缩氢的数量计算的,并能提供100英里的行驶距离。

由于动力系统的绝大多数负载都被均匀地分配在底盘的前后端之间,车辆的总体重心得以降低,由此,轿车被赋予更出色的操控性能,并可在最大限度增加车身高度的同时仍保证良好的抗侧倾性能,从而大大地提升了车辆的整体安全性。

由于采用了线控系统,电动化传动系统等电子系统,整个车辆的转向、刹车、以及车辆的其他功能都可以通过软件进行优化,驾驶员可以通过双手实现车辆的任何操作,而没有踏板来操作。

通用汽车也同时采用了全新的车身设计,车前后均采用透明玻璃制作,驾驶员的视野更开阔了,由于没有发动机以及传动系统,所以驾驶舱内布置非常前卫。

Hy-Wire拥有大约50项与其开发相关的专利,后续的滑板平台都是基于通用这些专利的基础上进行衍生开发出来的。

通用的滑板概念车发布后,让行业认识到,整个车辆的设计不再由传动系统或者转向系统等来决定。随着电机的控制、转向、制动、悬挂的电子控制系统技术的成熟,使得这些传统机械部件可以相互分离,从而使平台能够更加灵活。

特斯拉是紧随通用采用滑板设计的底盘,在刚开始的时候,每个特斯拉的展厅都会摆放一个底盘平台,来展示产品技术的关键点。后续的MEB平台也采用了此概念来设计其车辆,就量产时间来看,MEB平台较特斯拉的M3/Y晚了两年左右的时间,但这二者开发的时间却是比较近的。ID.3和M3都是在2016年亮相,次年特斯拉就量产了,而传统车企的大众实在是走的太慢了。

初创汽车公司专注于把滑板作为一个平台,整合了电池系统、电力传动系统和线控技术,使它们能够灵活应对多个市场。其他零部件公司正在开发这项技术,将其授权给传统汽车制造商,以加速从内燃机汽车向电动汽车的转变。

滑板方式并非电动汽车所独有,传统底盘制造商本特勒(Benteler)就曾与博世在滑板平台上合作。本特勒擅长底盘和机械结构,以及排气系统和电传动模块,但开发滑板设计需要一种新的方法来考虑安全性和刚性。

由于底盘底部有电池,取消了传统的传动轴,这意味着必须重新设计车辆碰撞结构。平台的“荷载路径”必须转移到滑板底盘的外缘,并与特殊材料技术相结合,以增强结构刚度和扭转刚度,这和传统车辆的设计思路是不一样。

滑板采用模块化的副车架来延长或拓宽底盘,每一副车架都通过橡胶套管连接来降低NVH(噪音、振动和粗糙程度)。这些连接也用于电驱动单元,以降低NVH,减少噪音。

大部分的传统车企都在入局滑板底盘平台,从大众开始,丰田、宝马、奔驰、现代、通用以及中国本土车企吉利、广汽等等都躬身入局,实现产品研发迭代进化的高效化,从而尽可能降低成本。

大众从ID系列的推出,在短短的一年时间内,ID 3,4,5,6等相继发布,这就是平台的好处。而其高端平台PPE,J1等也在持续发布推进中。

奥迪e-tronquattro滑板概念于2015年推出,并于2018年商业化推出。它使用一个95千瓦时的电池组,由12个可更换的60Ah电池在滑板的地板上,与一个11千瓦的交流充电器和150千瓦的直流快速充电器。滑板有一个电池热管理系统和两个电机,以保持电池在23-35℃。电机,一个在前面和一个在后面,提供300kW,并在最大升压模式下产生664Nm的扭矩。正常运行时,前电机提供125kW,247nm的扭矩,后电机提供140kW,314Nm的扭矩。在加速和减速过程中,底盘包括一个能量回收系统,与没有能量回收的系统相比,该系统的续航里程提高30%至370公里。

上述传统车企玩家,都太传统了,完全奔着挣钱去的,毕竟是吃饭的家伙,还未真正展现未来“出行即是服务”的场景定义者的姿态,不过这些都不重要,因为PSA已经展现了其作为未来场景定义者的更加新颖的滑板底盘平台。

近日,法国汽车制造商雪铁龙也提前答完交卷了…结合了高科技通用出行的需求,研发了一款可自动驾驶的电动滑板平台——Citroen Skate

它长2.60米,宽1.60米、高为0.51米,且扁平式的滑板平台上搭载了四个固特异Eagle 360的球形轮胎。而且每个车轮内部都配有一个小型电机,因此使它可以自由地360°移动。无论是像螃蟹一样横着走,或是原地转圈都没有问题…而这样的设计也是为了应对拥挤的城市交通问题,可以更自由的出行。

据悉,Citroen Skate的最高时速可达25km/h,同时配备有自动驾驶和感应式充电系统,能够不在外力的帮助下,完成自充电和驾驶等任务。

在雪铁龙全新城市出行的愿景中,它希望Citroen Skate只是一个提供动力的平台,任何制造商都可以设计自己的“吊舱”与之匹配,构建成个性化十足的交通工具。而雪铁龙是这么想的,也确实是这么做的…在发布会上,他展示了与连锁酒店雅高集团(Accor)以及技术公司德高集团(JCDecaux)开发的三种“吊舱”,或者称之为三种全新的交通工具…

在未来,雪铁龙希望他们的自动驾驶电动滑板平台Citroen Skate可以让更多的制造商加入进来,创造属于自己的交通工具,而不仅仅限于上面那三种…

Tesla的滑板底盘平台是大家最能耳熟能详的设计,已经在各大车企和零部件企业的对标间里被拆解到材料工艺等级别了,就不在说了。

特斯拉除了目前的滑板平台外,也在做一些另外很酷的事情,就是Tesla Pod ,这是一个很酷的独立的专用的无人驾驶平台,主要应用在拥挤的城市来提供更便捷的交通。

另外一家美国公司Lucid,被称为特斯拉的强劲竞争对手,定位生产豪华电动车的造车新势力,也在以滑板底盘为契机,快速推进其产品的量产。LEAP平台的六大核心动力系统组件是电池组及电池管理软件、电动马达、电力电子、变速箱、控制软件、双向车载升压充电器。

Rivian采用了滑板的方法为电动皮卡设计具有越野能力。底盘采用双电机单元安装在每个轴上。在前端,310kW)电机提供559Nm的扭矩,而后端电机提供313kW和670Nm的扭矩。

越野能力的不同之处在于滑板平台采用了独立的空气悬架系统,该系统可以改变卡车离地面20到36.5厘米的高度。吊具的高度可根据吊具后部的重量自动调节,最高可承载4990公斤的重物。悬架还采用了主动阻尼,每5毫秒监测路况和驾驶员输入,并相应地调整阻尼率。在滑板下方是由高强度钢、铝合金和碳纤维组成的层状护盾,为车身提供所需的强度和扭力,同时与全钢底盘相比,降低了重量。

VIA正在开发一种轻型卡车滑板平台。它模拟了各种卡车的质量载荷范围,以确保滑板底盘将足够强大,以支持一系列可能的车辆。这一分析的数字双滑板已确定了模块化前轮驱动设计,以提供足够的牵引力,无论何种类型的车身添加在顶部。底盘由两部分组成,由标准规格的钢材而不是特殊材料制成,以降低成本。

美国的Canoo专注于使其滑板平台尽可能平坦,并加强城市轻型卡车设计的电子转向控制,其内部设计使用了双叉骨悬挂与玻璃纤维叶片弹簧。

动力系统和悬架完全由公司自主研发,可选择双马力、前置或后置电机配置,最大输出功率可达500bhp。后一级单元的设计最大输出300马力和450nm扭矩,而前一级单元的设计最大输出200马力和320nm扭矩。在城市低速行驶时,电机的效率最高可达97%。

为了使滑板尽可能地平坦,设计了一种横向复合钢板弹簧悬架系统。 这使用了一个带有两个玻璃纤维片弹簧的双叉骨,横向安装在平台的前后。减震器安装在框架上,消除了占用货物空间的大型防震塔的需要。整个悬挂系统被纳入滑板而不是作为一个单独的模块,并位于轮胎的高度以下。

线控转向电子系统支持一个软件可编程的比例控制系统,以定制lock-to-lock的速比,例如为较小的货车提供更紧的转弯。 与通用汽车最初的设计一样,它还允许方向盘放置在机舱的任何地方。

该公司还设计了自己的电池舱和电池热管理系统,电力电子,车辆控制和碰撞吸收结构。

从目前的发展趋势来看,无论传统车企还是新势力企业,都已经在基于滑板底盘平台着眼未来多样化的需求服务做文章,主打的侧重点不一样,覆盖从最后一公里的小车到豪华车、皮卡、轻卡以及越野车等。电动化带来的整体系统的模块化,可分离设计,为上述实现带来了无限的可能,希望更多的参与者加入到未来交通变化的大局中,打造更加不一样的未来出行体验。(来源:电驱技术 EDT)

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