لماذا تصبح مركبات الطاقة الجديدة ثقيلة - وماذا يعني ذلك لتصميم السيارات الكهربائية أصبحت واحدة من أكثر المواضيع مناقشة في صناعة السيارات الكهربائية. وبينما تسعى شركات صناعة السيارات لتقديم المزيد من المدى والسلامة والراحة والميزات، اكتسبت السيارات الكهربائية بشكل مطرد كتلة.
1. ما الذي يدفع الاتجاه نحو السيارات الكهربائية الثقيلة
1.1 البطاريات تضيف الكثير غالبا ما تهيمن حزم البطاريات على كتلة EV
أحد الأسباب الرئيسية الحديثة السيارات الكهربائية أثقل من سيارات البنزين المماثلة هي حزم بطارياتها الكبيرة. غالبا ما تساهم حزمة البطارية الكهربائية النموذجية - بما في ذلك الخلايا والتبريد والأسلاك ووحدات التحكم الإلكترونية (BMS) والإسكان الهيكلي الوقائي - في جزء كبير من الكتلة الإجمالية للسيارة. تلاحظ تحليلات صناعية متعددة أنه في حين أن السيارات الكهربائية تخلص من وزن المحرك ونظام الوقود ، فإن البطارية أكثر من تعويض ذلك التوفير ، وغالبا ما تدفع وزن الحد الإجمالي إلى
ومع زيادة قدرات البطارية (لدعم مدى أطول) ، فإن الوزن كذلك ، مما يعني أن نماذج السيارات الكهربائية الجديدة - وخاصة المتغيرات الطويلة المدى أو الأداء - غالباً ما تكون ثقيلة بشكل كبير من الأجيال السابقة أو سيارات ICE (محرك الاحتراق الداخلي) المعادلة.
1.2 المزيد من الميزات، المزيد من الهيكل، المزيد من السلامة - ولكن أيضا المزيد من الكتلة
بالإضافة إلى البطارية، السيارات الكهربائية في كثير من الأحيان حزمة المزيد من الميزات: لوحات الأرضية سميكة، إضافة تعزيز هيكلي لتلبية متطلبات سلامة الاصطدام وحماية البطارية، الأسلاك الثقيلة، أنظمة التبريد المتقدمة، أجهزة الاستشعار، أجهزة ADAS، إلخ. كل هذا يساهم في زيادة "كتلة السيارات الكهربائية". وعلاوة على ذلك، يستخدم العديد من مصنعي السيارات الكهربائية مواد مثل الصلب عالي القوة أو الألومنيوم أو المواد المركبة - وأحيانا تتكبد عقوبات الوزن إذا كانت السلامة والهيكل تهيمن على الوزن الخفيف.
1.3 تأثير "أكبر وأكثر قسطا"
كما أن توقعات المستهلكين للراحة والمساحة والأداء والداخل "الثقيل التكنولوجيا" تدفع أبعاد السيارة ووزنها إلى الارتفاع. سعة بطارية أكبر كابينة أكبر تعليق ثقيل للتعويض عن الحمل = سيارات ثقيلة بشكل عام. هذا يجعل لماذا تصبح سيارات الطاقة الجديدة ثقيلة سؤال أكثر من الأكاديمية - فإنه يشكل التصميم المقاومات للنطاق والتكلفة والقدرة على القيادة.
2. تأثير السيارات الكهربائية الثقيلة التحديات والموازنات
2-1 انخفاض كفاءة الطاقة عقوبة قصيرة المدى في العالم الحقيقي
وفقًا لمبادئ كفاءة السيارات ، تتطلب الكتلة الثقيلة المزيد من الطاقة لتسريع السرعة والحفاظ عليها - خاصة في القيادة في المدينة مع التوقف المتكرر أو المنحدرات الصعودية. بالنسبة للسيارات الكهربائية، يعني هذا أن البطارية تحتاج إلى توفير المزيد من الطاقة لكل كيلومتر، مما يعوض جزئيا فوائد حزم البطارية عالية الكثافة. ونتيجة لذلك، فإن نطاق القيادة في العالم الحقيقي غالبا ما يقل عن التصنيفات الاسمية عندما تكون السيارات ثقيلة.
بالنسبة لمشغلي الأسطول أو السائقين الذين يهتمون بالتكلفة لكل كيلومتر، فإن هذه "عقوبة الوزن" تآكل أحد مقترحات القيمة الرئيسية للسيارات الكهربائية: انخفاض استهلاك الطاقة لكل كيلومتر.
2.2 التغيير في التعامل والأداء والكبح
تميل السيارات الثقيلة إلى وجود ديناميكيات مختلفة: أبطأ للتسريع من الوقوف (حتى مع عزم الدوران الكهربائي القوي) ، مسافات الكبح الأطول ، وسرعة التعامل المحتملة. لراحة الركاب ، قد يكون هناك حاجة إلى تعليق ثقيل - مما قد يؤدي إلى مزيد من التدهور في جودة الركوب أو استخدام الطاقة.
بالنسبة لشركة مثل Tairui ، خاصة إذا قمنا بتصميم سيارات الكهرباء التجارية أو المرافق ، يعني هذا توازن دقيق: الحمولة المفيدة والسلامة والمرافق مقابل الكتلة والكفاءة.
2.3 زيادة التآكل على الإطارات والتعليق والبنية التحتية
زيادة الوزن تعني زيادة الحمل على الإطارات والفرامل ومكونات التعليق - زيادة معدلات التآكل. قد تتلاشى الإطارات بشكل أسرع، وتتطلب الفرامل تحميل ثقيل، وتحتاج هندسة التعليق إلى تعزيز. أيضًا ، في المناطق ذات الطرق الضعيفة أو هياكل مواقف السيارات (على سبيل المثال ، المرافق القديمة) ، يمكن أن تؤثر كتلة السيارات الكهربائية الثقيلة على البنية التحتية ، أو تسريع تدهور الطرق ، أو فرض قيود على مواقف السيارات.
3 - الحلول كيفية تخفيف نمو الوزن EV
3-1 المواد الخفيفة الوزن التحسين الهيكلي
كما يلاحظ العديد من شركات صناعة السيارات والباحثين ، لا يزال الوزن الخفيف حجر الزاوية لتعويض "الوزن الزائد" للسيارات الكهربائية. وهذا يتضمن استخدام الألومنيوم والفولاذ عالي القوة والمواد المركبة (ألياف الكربون والمواد المركبة) ، والتصميم الهيكلي المثالي ، وطرق التصنيع المتقدمة مثل الصب وتوحيد الأجزاء.
من خلال تقليل الكتلة الإجمالية - وخاصة الكتلة غير الهيكلية - تتحسن كفاءة المركبة وزيادة المدى والأداء الديناميكي يصبح أكثر قابلية للتحكم.
3.2 تصميم وحدات التكامل بين الحزمة والهيكل
بدلا من إضافة حزم البطاريات كوحدات ثقيلة منفصلة، يمكن لمصممي السيارات دمجها في الهيكل الهيكلي أو الأرضي، وتحقيق مركز جاذبية أقل، وتحسين الصلابة - وفي نفس الوقت تحسين الكفاءة الهيكلية. فكرة "حزمة البطارية الهيكلية" أو "البطارية المتكاملة في الهيكل" هذه تقلل من الكتلة الزائدة (على سبيل المثال، القشرة المزدوجة أو المنازل الواقية).
تايروي يدافع عن مبادئ التصميم المكونة من وحدات ومتكاملة مثل بناء منصات السيارات الكهربائية التي تعامل مع البطارية والهيكل والجسم كنظام هيكلي متماسك - مما يقلل من الوزن الميت مع الحفاظ على السلامة والمتانة.
3.3 اختيار قدرة البطارية القابلة للتوسع توازن التصميم
ليس كل حالات الاستخدام تتطلب أقصى نطاق. من خلال تقديم أحجام بطاريات متعددة - صغيرة ومتوسطة وكبيرة - يمكن للعملاء الاختيار بناء على الحاجة الحقيقية. بالنسبة للمستخدمين الحضريين أو لمسافات قصيرة ، فإن حزمة معتدلة تقلل من عبء الوزن. بالنسبة للمستخدمين طويلين المدى أو الثقيلين ، توفر حزم أكبر الطاقة بالتكلفة المتوقعة.
من تايروي من وجهة النظر، يتيح التكوين المرن تخصيص السيارات الكهربائية لحالة الاستخدام: المسافرة، التسليم، الأسطول، أو المسافات الطويلة - كل منها مصممة للتوازن الصحيح بين الكتلة والتكلفة والأداء.
3.4 خلايا كثافة الطاقة المتقدمة وهندسة التعبئة
تحسين كيمياء البطارية وكثافة طاقة الخلية يقلل من نسبة الوزن لكل كيلوواط ساعة. مع طاقة أعلى لكل وحدة كتلة ، يلزم وزن بطارية أقل لنفس النطاق. جنبا إلى جنب مع التصميم الهيكلي الخفيف الوزن ، يقلل هذا من اتجاه التضخم الكلي للوزن.
تايروي يستثمر في شراكات وحدات البطارية المستقبلية التي تهدف إلى تصاميم مدمجة عالية الكثافة للطاقة لدعم سيارات كهربائية أخف وزنا وأكثر كفاءة.
4. لماذا هذا مهم لـ Tairui وصناعة السيارات الكهربائية
4.1 تقديم سيارات كهربائية عالية الكفاءة دون تضحية بالأداء
لـ تايروي والذي يهدف إلى بناء منصات للسيارات الكهربائية التنافسية على الصعيد العالمي - من الضروري معالجة مسألة زيادة كتلة السيارات. من خلال الجمع بين المواد الخفيفة الوزن والتصميم الوحدي وهندسة حزمة البطارية الذكية، يمكننا تقديم سيارات كهربائية تقدم نطاقا جيدا، وأداء قوي، ووزن قابل للإدارة.
4.2 التوازن بين التكلفة والسلامة وسهولة الاستخدام
البناء الخفيف الوزن والتصميم الوحدي غالبا ما يأتي بتكلفة تصنيع أعلى أو تعقيد هندسي. تايروي توازن الاستراتيجية بين التكلفة والفوائد باستخدام أساليب الإنتاج القابلة للتوسع واختيار المواد بحكمة وتصميم قابلية التصنيع الجماعي. وهذا يتجنب فخ "الممتازة فقط" – مما يجعل السيارات الكهربائية الفعالة متاحة ، وليس فقط للنماذج الفاخرة.
4-3 التحضير للأسواق وحالات الاستخدام المتنوعة
المناطق والعملاء المختلفين لديهم احتياجات مختلفة - التنقل إلى المدينة ، والسفر لمسافات طويلة ، والتسليم التجاري ، أو الركوب. إن لماذا تصبح سيارات الطاقة الجديدة ثقيلة يبلغ النقاش كيفية بناء Tairui منصات مرنة للسيارات الكهربائية التي يمكن أن تتكيف مع أسواق متعددة وحالات الاستخدام، دون التضحية بكفاءة الطاقة أو القدرة على القيادة.
استنتاج
وفي الختام، فإن الاتجاه الذي مركبات الطاقة الجديدة أصبحت ثقيلة يعكس التفاوضات الحقيقية بين سعة البطارية والميزات والسلامة والأداء والتكلفة. في حين أن إضافة الكتلة تجلب فوائد الطاقة والسلامة ، فإنه يقلل أيضًا من الكفاءة ويزيد من التآكل ويعقد التصميم.
من تايرويمن وجهة النظر ، لا يكمن الحل في قبول السيارات الأكثر ثقلا ، ولكن في هندسة السيارات الكهربائية الأكثر ذكاءً وأخفف وزناً وأكثر وحداتًا - والاستفادة من المواد الخفيفة الوزن والتكامل الهيكلي والبطاريات الكثيفة الطاقة ومرونة التكوين. ويتيح ذلك للسيارات الكهربائية تحقيق وعدها (المدى والسلامة والكفاءة) دون عبء الوزن غير الضروري، ويضمن أن تبقى التنقل الكهربائي مستدامة واقتصادية وعملية لمجموعة واسعة من المستخدمين.