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媲美超跑的风阻系数?电动车:So Easy

2020年08月10日 10:21:03
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来源:知行动力

首先,抛给大家一个问题——在购车时你是否会在意一款车的风阻系数?

对于知行君来说,风阻系数这一名词,留下的最初印象还是在小时候观看的汽车杂志上。我清晰记得,彼时有一款震惊整个行业的超级跑车连续几期登上了杂志的头条——布加迪威龙。

不过,在这篇速度神器解读的文章上,除了核心的W16发动机以外,其余很大篇幅都给到了其空气动力学设计。换言之,影响这款速度神器创造极速的,除了发动机,还有风阻这一强劲敌人。因此年幼时的我第一次对风阻系数产生概念,就是在这些超级跑车上。

事实上这不无道理。很早之前就有数据,当一辆汽车以时速80km匀速行驶时,其有高达60%的动力都在克服空气阻力。更何况是在这种追求极致速度的超级跑车上。

那么在普通车型上是否就不追求风阻系数?答案当然是否定的,风阻设计还会影响一辆车的油耗、续航甚至是行驶品质。只是相较于超跑上的极速影响,普通家用燃油车谈论风阻系数,始终不是一个核心条件。

不过,随着市场格局的转变——不断壮大的新能源领域,让原本只在超跑上才备受关注的风阻系数,近年来在新能源汽车上也愈渐受到重视。

痒点变痛点

首先,我们需要了解风阻系数到底是什么。

风阻系数其实就是空气阻力系数的缩写,是通过风洞实验和下滑实验所确定的一个数学参数,用该数据就可以计算出一辆汽车在行驶时的空气阻力。而通俗一点说,风阻系数就是这辆车的“撞风程度”,该数值越大,车辆撞风就越严重。

作为一辆汽车在行驶时所遇到的最大、最重要的外力,风阻系数的大小,也就将极大程度地影响这一辆车的行驶品质和动力系统效率。行驶品质方面,显而易见就是指风噪和高速稳定性,而动力效率,指的无外乎三个方面——极速、油耗和续航。

上述超级跑车的空气动力学设计,无疑就是为极速而生;而普通燃油车的风阻系数设计,更多则是为了油耗和续航。

抛开追求极致的跑车,风阻系数对于普通燃油车来说绝对算不上是核心点。一辆车的油耗表现不会对你的用车体验直接造成严重影响,而你也不会因为这款车省不省油就直接作出抉择。消费者往往会有更多其他产品力层面的考量,而省油只是一个锦上添花的加分项。可以说,在加油条件、续航表现都十分成熟的现时,风阻系数所带来的燃油经济性提升,只是痒点上的提升。

但是,站在电动车层面上,风阻系数的重要性则截然不同。

这是一条不难计算的方程式。以80km/h匀速时汽车要用60%动力克服空气阻力的标准来算,同一款车型,风阻系数每降低10%,燃油经济性就能提升3%,换算到电动车上,就能提升3%的续航里程。与其高成本、大重量提升电池容积,降低风阻系数以提升里程,绝对更为实际。

而续航对电动车的重要性,显然就与节油对传统燃油车的重要性,不在一个维度上。

因此在充电条件、充电时间成本都尚未有大幅度改善之前,风阻系数所带来的续航提升,对于电动车来说,绝对就是痛点上的提升。

所以近年来随着电动车领域的茁壮成长,风阻系数的重要性就日益提升。而且,电动车与风阻系数本身就是“互惠互利”的关系。

第一,缺少发动机的电动车,也就没有了进气需求,可以直接取消前进气口,减少风阻;

第二,电动车在动力布局上更加简单,没有复杂的排气系统,也没有传动轴等传动系统。更容易实现平整的底盘结构。

第三,则是设计理念上的区别。更领先的设计理念往往让电动车有着更符合降低风阻系数的细节设计。例如隐藏式把手、摄像头化的后视镜、更低阻力的轮毂造型。

等等。。。。。。

广汽新能源Aion S就是一个鲜明的例子。在满足了高颜值、大空间前提下,通过超跑式导流通风口、车头迎风面积的减少以及底盘平整度最大化,让Aion S实现了0.245Cd的出色风阻系数,以及510km的彪悍续航。

一个阵型的崛起

风阻系数与电动车用户的使用体验,看似不相关的两项东西,却是有着密切的关系。正如陀螺仪和苹果的HomePod蓝牙音箱,看似没有关联,却能大幅度改善蓝牙音响的最大体验短板——音场。

所以,当下不少车企都趋之若鹜去减少一款车型的风阻系数,除了能够成为宣传噱头以外,更是为电动车的最大痛点——续航去服务。这是取巧,但也是体验至上。

更何况,现时全球市场的电动车风阻系数,已经达到了几年前无法想象的水平。

例如轿车阵型上。将近4.8米的广汽新能源Aion S和中大型轿车特斯拉model S,都实现了0.24Cd左右的风阻系数。但要知道,大部分轿车风阻系数都超过了0.25Cd,例如0.26Cd的奔驰A级,例如注重油耗的0.29Cd雷克萨斯CT等等。更不要提保时捷电动车Taycan的0.22Cd。

再例如SUV阵型。2019年,蔚来ES6在长达150小时测试之后,测得了0.28Cd的成绩。对比起同级别的奥迪Q5L的0.3Cd、奔驰GLC轿跑的0.31Cd,或是体型更小的奔驰GLA的0.29Cd,ES6都优势明显。而在前不久刚测试完的蔚来EC6上,更是获得了0.26Cd的出色成绩,如此表现,哪怕是与燃油轿车对比,也完全不落下风。

甚至在卡车领域,电动车风阻系数上的优势,也依然巨大。2017年特斯拉亮相超级电动卡车时,就公布了其0.36Cd的风阻系数。一款巨大的卡车,却拥有着媲美硬派SUV的风阻系数,更不要提国内风阻系数动则达0.7-1Cd的卡车。所以如此出色的风阻系数结合上特斯拉的电动系统基础,也就让这款超级电动卡车续航里程达到800km,同样是比肩柴油卡车的续航能力。

不过,在翻查各种数据之后,知行君更发现了——自主电动车在风阻系数、续航等表现上,都呈现出了全球前列地位的实力。

除了广汽新能源、蔚来等品牌的不断推进以外,要知道,在2019年3-12月短短的9个月中,中国品牌汽车风阻系数纪律就被刷新了三次。

一次,是3月份发布的几何A,其风阻系数为0.2375Cd;第二次,是在10月份发布的小鹏P7,其风阻系数仅有0.236Cd;第三次,则是12月份比亚迪宣布的比亚迪汉风洞成绩——低至0.233Cd。

在如此彪悍的风阻系数下,要实现出色的续航,难度其实也就得到了大幅降低。达到600km的广汽新能源Aion LX比亚迪汉,以及突破700km的小鹏P7,都是丝毫不输甚至领先国外车型的出色例子。

凡事无绝对

不过,凡事没有绝对。看待风阻系数,我们也不应单一角度。

还记得2017年在特斯拉超级电动车卡车的发布会上,就闹出了一个笑柄——特斯拉布加迪威龙来与这款电动卡车对比风阻系数。结果显而易见,特斯拉电动卡车赢了。但真的赢了吗?

空气是一辆车突破极速的敌人,但也是好帮手。

1999年勒芒赛车中,奔驰赛车就因为风阻系数过低、下压力不足且速度过快,而导致了车辆在没有任何外力的情况下发生翻转。成为了赛车史上最著名的因为下压力不足而发生的事故。

换言之,风阻系数是在满足了其他优先度更高的需求后,车企才会去考量的一个参数。例如对于一辆跑车,优先度更高的是下压力,而不单单是风阻系数;例如一辆家用车,优先度更多是空间、舒适性等等。在满足了这些的设计目标之后,若风阻系数还能降低,才用方法去降低。而不可能为降低风阻系数而去牺牲其他优先设计。

用其他媒体的简述就是——“风阻系数是一个优先项,而不是设计目标。”

知行有话说

此时再看会文章开头的那个问题——你购车是否会考量一辆车的风阻系数?相信大部分答案都是“不”,毕竟这是工程师才应该思考的问题。

无可否认,电动车时代,风阻系数的重要性在不断提升。但综合来看,要提升风阻系数其实又是一个庞大、全面化的系统工程,绝非单一方面就可衡量或权衡。犹如一辆车是否优秀也并非风阻系数等单一方面就能判断。

好的用户体验,其实更为重要。例如在了解风阻系数之前,我们会更看中颜值、舒适性、空间等等,而追求风阻系数,为的其实不过是更彪悍的续航、更经济的电耗。电动车如此,燃油车也是如此。

不过,自主电动车在风阻系数、续航上的出色体验,反而是给了知行君一个惊喜。测试一辆车的风阻系数是需要极高的成本和完善的标准,而提升风阻系数又是一套完整、系统化的工程。所以当自主车型在风阻系数、续航上不断突破,意味着的,就是自主品牌在研发水准、制造工艺上的逐步提升。

Hi,等你好久了!

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