新能源車必不可少的五項技術

毫無疑問，新能源車是未來汽車發展的趨勢，各大廠商對於人類的出行方式也是盡開腦洞，暢想未來。然而，縱觀整個新能源車市場，真正認真開發產品，努力「讓夢想照進現實」只有幾位大佬，大部分車企推出的都只是拆了燃油車動力總成，換上電動機和電池的「半成品」，技術門檻比燃油車更低，這也導致了大批靠「PPT造車」的互聯網車企像下餃子一樣湧現。

那麼問題來了，究竟怎樣的產品才是真正有誠意的新能源汽車呢？

筆者以為，起碼要做到以下幾點：

充/放電管理系統

充/放電管理系統門檻並不高，包括補貼後10萬出頭的廉價車都能做到這一點，靠著家用220V交流電給動力電池充電，這不是什麼難事。這個領域的難點不在入門，而在進階。

一階段：大功率快充

跟兩輪電動車一樣靠220V交流電給容量動輒50-100kWh的動力電池充電效率實在太低了，嚴重影響汽車作為交通工具的實用性，所以，大功率快充對新能源汽車來說是必不可少的。包括特斯拉、比亞迪、蔚來在內，其產品都配備了專屬的快充設備，可在1小時以內將電量充至80%，如果要充滿，充電設備則會自動降低充電功率，逐漸「補齊」剩餘電量。

這樣的充電速度是當前化學電池的極限了，畢竟充電過程其實是電池材料的化學反應過程，充電功率過高會燒壞電池，有點類似於在給水壺灌水，如果口子本來就小，眼看要滿了，就不能以太快的速度加水，否則會溢出來。

二階段：無線充電

無線充電是非常前衛的科技配置，目前主要是在手機產品上出現，因為對充電功率的要求不高，所以直接通過電感效應或者諧振效應即可實現低功率的無線充電，說白了，就是用高強度的震動磁場代替電線實現電能的傳輸。

對各大汽車廠商來說，如何提高充電功率和充電效率是當前無線充電技術的最大門檻。今年保時捷對外發布了一款名為Mission E的全新純電動概念車，其將配備的就是無線充電技術，不需要任何電流傳輸的連接設備，只需要將車輛停在指定位置即可通過大功率的諧振無線充電技術給電池充電。

三階段：自動充電

這個概念是由特斯拉提出的，意思是在電池電量不足時，車子會將乘員就近放在充電站周邊的休息區（咖啡廳、酒吧等），然後通過無人自動駕駛，自己跑到充電站，自己連接充電樁，完事以後還會自動回來接乘員。當然，車主也會有手持設備隨時監控車輛狀態：需要多長時間充滿？要花多少錢電費？現在的續航已經達到多少？夠不夠開到目的地？等等。

很顯然，自動充電的概念其實對當前化學電池特性的一種妥協。因為技術瓶頸的限制，給電池充電不能像給燃油車加油一樣幾分鐘解決，所以有了這樣的折中方案，而這種方案實際上考驗的除了車輛與充電樁自動連接設備以外，更重要的難點其實是「無人自動駕駛」。

電四驅系統

燃油車只有發動機一個動力源，要實現四驅就得靠複雜的四驅系統進行傳動，機械損耗大，控制起來也非常麻煩，而電動汽車沒有這個限制，電池只需要通過電線就可以給前/後車橋的電動機供電，從而實現電四驅。這種方式不僅傳動效率高，損耗少，而且只需要控制電機的輸入功率即可控制前後橋的動力分配，範圍廣、響應速度快，

這種得天獨厚的優勢是燃油車沒法比擬的，如果燃油車想要實現類似電動車的全時電四驅，除非配備兩個發動機，分別位於前後橋，筆者見識短淺，似乎沒有哪個廠商敢開這個腦洞。

什麼是全時電四驅的「究極進化形態」？

個人認為應該是輪轂電機驅動，也就是直接將電動機直接集成在車輪裡面，就像路上跑的兩千塊左右的兩輪電動車一樣。這樣只需要四根電線就可以直接給輪轂電機供能，四個車輪都可以獨立調校扭力輸出。

似乎沒啥技術門檻，為什麼現在的電動汽車都沒用呢？這裡涉及到一個「簧下質量」的概念，指的是汽車避震以下的重量，包括輪轂、輪胎以及剎車系統，這個數據對車子懸架的調校至關重要，都在絞盡腦汁降低簧下質量，提升整車的動態駕駛質感，和降低制動時車輪的轉動慣量。現在你居然在四個車輪上都要加電機驅動系統，負責底盤調校的工程師團隊還不得跟你拚命。所以，輪轂電機技術的難點現在在微型化和輕量化兩個方面。

制動能量回收

對電動汽車來說，能量回收系統的意義遠大於純燃油車，前者可以通過輔助制動系統，將本來需要變成熱量的部分動能，通過發電機重新變成電能儲存在電池中。而對燃油車來說，能量回收需要額外的設備，且電池容量小，制動回收的能量沒法做得很高，因為沒地方存放。

總而言之一句話：電動車從化學能到動能的轉化過程是可逆的，而且高效；燃油車從化學能到動能的轉化過程是完全不可逆。因此，電動汽車可以輕鬆實現制動能量回收，而燃油車不行，汽油燃燒產生的龐大熱量除了在冬天給駕駛室吹吹暖風，再無利用價值。

雙循環發動機

非性能取向的混動車，其發動機必然淪為電驅系統的供能裝置，這樣能夠最大限度發揮電動汽車高能效的優勢，可以理解為：在純電動車上額外加裝了一個「汽油發電機」，在電池電量不足時，給電池充電，以提升續航里程。這種理念下的混動車，其對發動機的定位完全改變，不需要純燃油車才需要款功率範圍，只需要在固定轉速和負荷下實現能量轉化效率的最大化即可，也就是熱效率的概念。

日系混動車大多是照著這個理念開發出來的，以凱美瑞、雅閣為例，其混動系統的內燃機部分使用的阿特金森循環發動機，主要通過調整進排氣正時的相位來控制工作模式，可以使發動機的膨脹比大於壓縮比，從而更充分利用燃燒衝程產生的動能。

當然，並不是所有的雙循環發動機都是通過正時系統實現的，在英菲尼迪Q50上使用2.0T發動機，其配備了特製的曲軸連桿，不需要調整進排氣開閉時間，在阿特金森循環模式下，進氣和壓縮衝程的活塞行程就是小於做工和排氣衝程的。

目前，自主車企在這個領域才算剛剛摸進門口，包括比亞迪唐、榮威eRX5在內的混動SUV，其內燃機部分依舊是Turbo+DSG的組合，其能量轉化效率遠不如配備雙循環發動機的混動車。

駕駛輔助系統

著同樣是一個門檻低，但上限無限高的領域。入門的坡道起步、併線輔助、自適應巡航等都算駕駛輔助系統；進階的系統則包括特斯拉Model S、奧迪e-tron的自動駕駛，包括接送車主，自動尋找車位、加油站等等；其究極形態指的將不是一款產品，而是一套完整的城市交通控制網路。

自動駕駛的最終目標是帶來出行方式的革命性改變。完全體自動駕駛不僅僅是解放雙手這麼淺顯，其最深層的作用是，用完善的城市交通系統改變人類的出行方式。

屆時，每一輛車（一個自動箱子）都是龐大自動交通網路的一個客戶服務埠，除了起點與終點外，所有的中間過程都由交通網路系統通過合理規劃並高效執行。要達到這種程度，除了依賴人工智慧的技術突破外，還需要更長時間的設備更替、系統升級以及產業化、規模化變革。

- 小結 -

總而言之一句話，新能源汽車遠不是給燃油車換個動力源那麼簡單！從特斯拉的自動充電到保時捷的車載無人機，從大功率充電設備到電池的技術性突破，新能源車代表的是人類對未來出行方式的遐想。未來100年，汽車能進化到何種程度，考驗的不僅僅是全人類的想像力，還有尖端科技轉化力以及工業執行力。

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