放眼全球,电动车在中国的发展是最迅速的,这要归功于基础充电设施的逐渐完善和政策的不断推动。可即便如此,在中国道路上跑着的纯电车也仅占一成,大多数人没有选择纯电车的原因之一就是充电速度太慢。纵使现在很多产品已经配备了快充技术,但是不同厂家之间的技术平台也有差异,同时对充电桩的是否具备快充条件也有要求。那么想要让中国消费者认可电动车,就先得解决补能速度的问题,所以这次我去到一汽丰田的经销商,准备扒一扒丰田bZ3的小秘密,看看它究竟实力如何?
以往我都是从外观开始看车,但是这次我想从电机和电池说起,毕竟它决定了一台电动车是否能承担起通勤的重任。我们知道丰田bZ3这台车的电机和电池都来自比亚迪。电机方面,丰田bZ3采用是比亚迪旗下弗迪提供的TZ200-XS002电机,有高低功率可选,功率分别为135kW和180kW。电池方面,丰田bZ3依然是采用弗迪的磷酸铁锂刀片电池,同样有两种选择,标准版为50度电,长续航版本为65度电,对应的CLTC续航为517km和616km。
那么一台电车想要和油车一样具备实用性,我个人认为要从两点出发:一是降低百公里耗电量,这就相当于降低油车的百公里油耗;那么第二个就是提升补能速度,也就相当于油车的加油速度。
官方数据显示,丰田bZ3的百公里耗电量在11-12度之间,这是个什么水平?如果使用自有充电桩,采用市电补能的情况下,相当于bZ3跑一百公里的电费大概在7块钱左右,也就是7分钱一公里。如果对于油车来讲肯定是省钱了,但是在电动车领域,7分钱一公里算不算厉害呢?在对比过小鹏P7(8.5元跑一百公里)、特斯拉Model3(7.8元跑一百公里)等车型之后,我发现其实丰田bZ3的7块钱一百公里算是还不错的成绩了。
丰田bZ3能够省电其实跟驱动形式和电机技术都有关系,从燃油车上我们就了解到,前驱是能量利用率最高的布局形式,虽然现在电动车没有了传动轴损耗,但是前驱布局意味着单电机驱动,相比双电机四驱肯定是省电的,至于为什么省电我这里就先不展开了,感兴趣的朋友可以去自行百度一下。
丰田bZ3基于e-TNGA纯电架构打造,它不是“油改电”,而是一款真正的纯电车型,这点我们从新车的电控系统、电机、电池位置在整车架构中的布局便能看出。电池距离电机越近,那么电能的传输内耗就更少,这一点也是不可以忽略的。
当然了电动车的轮胎滚阻和整车风阻也很大程度上已影响了一台车的耗电水平,我这里先说一下丰田bZ3的整车风阻系数只有0.218Cd,待会我们看外观设计的时候在说为啥能这么低。另外轮胎部分,我拍摄的展车采用的是优科豪马bluearth gt,是一款专门为新能源车设计的地滚阻轮胎,说白了装上这款轮胎续航会更长。
接着我们说说电机技术,丰田bZ3使用了高效率扁线电机以及低粘度的减速器润滑油,相比普通润滑油粘度降低约50%,降低了能量损失。扁线电机为什么成为电动车制造商新品发布会必说的卖点,它的优势我们必须要知道。
首先就是更高效率。高能量转换效率带来耗电量降低,扁线电机能大幅度提升转换效率,降低电池成本。在WLTC工况,扁线电机比传统圆线电机的转换效率高1.12%;在全域平均下,两者效率值相差2%;在市区工况(低速大扭矩),两者效率值相差10%。
其次就是拥有更高功率密度。相较于传统的圆线绕组电机,扁线电机将圆形导线换成矩形导线,因此相同面积的定子线槽可以塞进更多面积的导线,进而提高功率密度。在相同体积情况下,扁线电机可以塞进更多的定子绕组,这样相同损耗下扁线电机可以能输出更高的功率和扭矩。
这个其实就很像我们小时候自己改装的四驱车马达,因为四驱车的马达其实就是个电机,我们拆开马达看到的是磁铁和一圈圈缠绕的铜线,铜线的粗细和数量都会影响这颗马达的扭力和功率。想要让马达具备更高的性能就要在有限的空间内缠绕更多的铜线,最容易实现的办法就是把铜线砸扁,减少铜丝缠绕之间的空隙。这里有一个专业术语叫做——槽满率,可以简单的理解为槽满率越高,电机内铜线缠绕的数量越多。
一般来说,因为扁平矩形的特殊性能够让线圈缠绕更加紧密,槽满率由原先的40%提升到70%。这意味着相同体积下线圈中的导线更多,电流的传导效率更高,能够减少电阻损耗,产生的磁场更强,电机功率也就更大,提升车辆动力。
另外扁线电机更高的槽满率使得电机的热传导效率更高。相对于圆线,扁线电机扁线形状更规则,在定子槽内紧密贴合,与定子铁芯齿部和轭部更好接触,降低槽内热阻,热传导效率更高,进一步提升电机峰值和持续性能。从使用中去看就是持续性能更强,能够降低电动车在跑高速时的疲软。
综上所述,扁线电机的使用是目前电动车降低能耗的一个重要手段。但是只降低能耗还不能解决问题,还得搭配快充才能让电动车媲美燃油车补能的速度。目前来看,大部分加油站的加油枪流量都是每分钟40-50升;高一点的可以到每分钟50-80升。而一般家用车而言,补充40升燃油可以续航300公里是没有问题的。也就是说,燃油车仅需要1分钟的时间就可以补充300公里的续航。
我们再来看看电动车,以丰田bZ3为例,它的快充可以做到27分钟将电池从30%电量补充至80%电量。如果是长续航版本,相当于补充了300公里的续航,很显然相比燃油车加油速度来说还是有一定差距的。但是如果放眼电动车领域,丰田bZ3的70千瓦快充补能水平虽算不上业内顶尖,但也至少做到了够用级别。毕竟电池充电速度这件事儿跟很多因素都有关系,比如充电环境、电池状态、充电功率和充电口设计等等。
如果我们把关注点放在充电功率上,似乎解决电动车补能速度这件事儿就看起来简单了一些。其实充电功率就和油枪加油流量是一个道理,充电功率高就是意味着电车用更少的时间完成更多的补能。那么如何才能提高电动车的充电功率呢?回顾物理电学中与之相关的知识,即:功率=电压×电流,电量=功率×时间。由上可知:充电时间=充电量/充电功率,所以当电量一定时,提升充电功率就可以缩短充电时间,提升充电速度。哈哈,又搬出了高中知识,各位勿喷

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其实提升充电功率有两种方式:提升充电电压或加大充电电流。为了更方便理解,我们可以把“电”形象化成“水”。比如电压不变,加大特定截面所通过的电流,那么特定时间内所通过的电量会增多。同样,如果特定截面所通过的电流不变,把不等电位之间的压差加大,电流的流速会因压差的加大而加快,那么特定时间内所通过的电量也同样会增多。
提升电压或加大电流来提升充电功率各有特点,我们首先分析充电电流。由于充电电路中的元器件都有电阻(室温条件下的超导体被发现和使用之前),那么电流通过时会有一部分电能转换为热能而损耗掉,即:能量损耗=电流²×电阻。所以加大电流显而易见的两个弊端:①加大电量的损耗,降低充电效率;②增大发热功率,提高热失效风险。
那么肯定有朋友会说,使用低电阻的元器件不就解决这个问题了么?但事实上并没有大家想象的这样简单,我们知道蓄电池与外部导体连接的部件叫做导电端子,一味以低电阻率的端子来实现这一目的会适得其反。因为无论是充电接口的高频插拔需求,还是车载动态工况对抗微动磨蚀的功能需求,都需要导电端子又要有良好的力学性能实现其耐久性,提供长期、稳定、可靠、低电阻的电力传输功能。准确的说,通过材料来实现大电流充电费力不讨好,这也是为什么我们的城市输电设施都采用的高压输电。
高压输电是为了减少输电线路上的能量损失和输电线路的成本。随着电力的传输距离的增加,电流的阻抗损耗也会随之增加。使用高电压可以减少输电线路上的能量损失,因为随着电压的增加,所需的电流就会降低。这样可以减少输电线路上的电能损失和成本,同时也可以降低输电线路的电阻、电感和电容的影响,从而提高输电的效率和稳定性。
类比高压输电这种方法,很多电动车也采用了高压充电平台,比如保时捷Taycan支持800V快充,可实现最高200kW的充电功率;小鹏G9搭载800V高压SiC平台,最高可实现480kW/670A的充电能力,所以高压充电是未来电动车快速补能的重要方法之一。那转过头来说,为什么丰田bZ3没有采用几百伏的高压充电呢?
首先,丰田这个企业是非常注重安全性的,尤其是造电动车的时候对电池安全性的把控是非常严格的,因此丰田选择了稳定性更强的磷酸铁理动力电池。不过采用高压平台的车型很少使用磷酸铁锂电池,这是因为与三元锂电池相比,磷酸铁锂电池的单颗电芯电压较低、容量较低,无法应对高电压充电。其次,虽然比亚迪仰望系列明确了将采用磷酸铁锂刀片电池,并且是支持高压充电的,但是这项技术貌似目前还没有进行普及,所以对于丰田这种把产品做到完善才会推出的车企,显然这种“不确定性”是不能接受的。
好了,关于电池和电机这部分内容就暂时聊到这里,接下来我们要说是比较基础的外观内饰设计了。很显然,丰田bZ3的设计已经是非常前卫的了,整个外观给我的感觉很有机甲风格,这种设计是非常符合当下年轻人审美的,也成为了丰田纯电产品线的一个重要标志。
门把手带有无钥匙进入功能,开启方式是往里扣,确实很有创新,但是如果能给门把手做个闭合阻尼,这样就不会夹手了对么?
车尾的BEV标识,证明bZ3基于丰田自家BEV专属平台e-TNGA打造。
439L的后备箱容积对于一台电动轿车来说是不小了,但是车内的储物空间对于中型车的定位来说就相对少了一些。
再有就是位于主驾驶和副驾驶前面的可以伸缩的水杯架了,这个样的设计我怎么似曾相识呢!
丰田bZ3的内饰设计也遵从了电动车的极简风格,说实话,第一次坐进车内真的有些懵,完全不知道车窗该如何控制?转向灯在哪里?
为什么说这款方向盘给我赛车的感觉呢,你先看这个转向灯的位置,明显是为了让手尽可能的不离开方向盘设计的。操作上,轻按一次转向灯按键转向灯会闪烁三次然后自动熄灭,用力按一次转向灯按键转向灯会一直闪烁,关掉的话需要再次按一下。
方向盘左侧功能区还集成了一定的驾驶辅助功能的开启按键,bZ3标配L2级别辅助驾驶系统,支持移动物体预警、前方碰撞预警、车道居中保持、车道偏离预警、主动刹车、能量回收。
还有更神奇的呢,丰田bZ3的左侧换挡拨片负责超车灯和远光灯开启;右侧则是负责雨刷器开启,真是神奇的思路啊。
看到这里,你以为丰田bZ3的方向盘设计就是最大的惊喜么?NO~NO~NO~那是你没有注意到它的车窗控制按键,提问一个升窗键如何控制四扇窗户的呢?
丰田的思路是让你配合使用下方的选择键,通过按压和上下拨动,来选择你需要控制的车窗,具体控制哪一个会在仪表盘左边显示。
我突然想看看这车有没有HUD抬头显示,结果是没有,但是前面这块面积不算大的液晶仪表也算是够用了,能显示车速,胎压、续航里程、挡位等等关键信息,真的是小而精的设计,让驾驶员专注于驾驶。
丰田bZ3的轴距为2880mm,长宽高分别为4725/1835/1480mm。这使得它在内部空间上具有很大的优势,特别是后排空间,即使是长途旅行也能够保持舒适的乘坐体验。
后排的地台是纯平的,哪怕后排坐3个人,相对的乘坐体验也是不错的。后排出风口是悬空的,所以第二排坐三个人的情况下,中间乘客的脚可以往前伸。
中控台则配备了一块12.8英寸的竖向液晶大屏,几乎所有的功能都集中在了这块屏幕中。你比如、空调、倒车影像、车辆状态、主动安全配置、充电模式等等。如果嫌麻烦,可以呼唤“你好,丰田”帮你来操作。体验了下语音唤醒功能,还是识别的反应程度很快的,据说是支持120秒内的连续对话,还有上下文记忆功能。
丰田bZ3的内饰采用了“数字岛”理念,除了中控台配有大尺寸竖置中控屏之外,电子换挡机构也采用了更具科技感的旋钮样式。往下压的同时转动换挡旋钮就可以挂入相应挡位了,非常方便。
抬头看还有个天窗呢。
黑科技也看完了,车子该介绍的我也介绍了,不知道大家认为丰田bZ3这款车怎样呢?欢迎在评论区留言,我看到也会第一时间跟大家进行互动的~那么这期内容就先到这里喽,喜欢这个账号的小伙伴可以关注一波,我们下期内容再见了~