設計解讀:弱雞電動車的前期探索

2021-10-19 00:10:19 作者:黃恒樂

  【太平洋汽車網 技術頻道】電動汽車絕非“新能源汽車”,畢竟從內燃機汽車發明再往前推半個世紀,電動汽車已經開始在馬路上逛著了,但在底特律汽油車的成本攻勢之下,續航弱雞的電動汽車在一個世紀之前慘遭汽油車全面攻占市場份額,并在上世紀30年代左右幾乎絕跡。

  電動汽車每時每刻都在盤算著“復辟大業”,期間出現過很多奇葩的玩意,我們不妨找一些出來逗樂逗樂。本文只聊二戰之后到2000年的弱雞電動車,而2000年后因為鋰離子電池開始引入,電動車發展進入第二次井噴期,前途一片光明,真的不好黑。

設計解讀:弱雞電動車的前期探索

  下文提到各式各樣的弱雞電動車并是我們恥笑的對象,它們是真正的探路先驅者。

1
 
日產Tama(1947)

  日本1945年戰敗之后,太上皇麥克阿瑟接管了大權,把日本放在腳底摩擦摩擦,報了小本子當年在菲律賓把麥將軍打得屁滾尿流之仇。

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  為了把日本工業產能遏制住,別讓他們有復仇的可能,當時美軍不允許日本人正常造汽柴油車。200名立川飛機的員工參與研發了這款全長3.2米的油改電工業廢品,最高時速只有34km/h,續航65km,整備質量也就1050kg。

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  最牛的是,日產Tama可以換電……車底下的鉛酸電池組下方有滑輪組,可以相對輕松地把用光電的電池搬出來,插上滿電的。

2
 
雪佛蘭Electrovair II (1966)

  雪佛蘭二戰之后第二次嘗試電動汽車的可行性,使用銀鋅電池替代沉重的鉛酸電池,能量密度是后者的三倍。知曉雪佛蘭Corvair家族的朋友一定很清楚,Electric + Corvair = Electrovair,這妥妥的是一臺油改電。

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  通用把兩組532V銀鋅電池包分別塞進長長的引擎艙和尾廂里面,電機放在后面,但只有115馬力,極速倒是可以達到128km/h,但續航到頂了128km左右。

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  《時代》雜志毫不客氣地將雪佛蘭Electrovair II概念車評為史上最垃圾的50款汽車之一。通用并沒打算拿這廢物去量產,畢竟60年代的油價比可樂便宜多了,石油危機來臨還有好幾年了。

3
 
AMC Amitron (1967)

  當時美國國會開始考慮減少對石油進口業務的依賴,畢竟美蘇要干仗的時候,海運很容易被封鎖。傳說中AMC(美國汽車公司)預測了幾年后會有一場石油危機,所以提前設計了一款造型像Q版蘭博基尼楔形車身的電動車,命名為Amitron。

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  這臺車雖然一看就覺得續航很弱雞,但它居然可以裝在3名成年人,容量22.5kWh,續航長達240km,一點不輸宏光MINI EV。這造型,放到2021年看都覺得前衛,簡直是60年代的宏光MINI EV PLUS。

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  更牛的是,這臺僅重500kg的老破小Amitron還配備了動能回收技術,放在半個世紀之前可是地外科技,這也是美國汽車工業史上第一組動能回收裝備。

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  實際上,AMC Amitron擁有了21世紀電動車所必須的多數元素——輕量化車身、空氣動力學造型、前衛造型、低電耗與合理的續航,但就是無法成功。它欠缺的可能是幾場石油危機……

4
 
日產315X(1970)

  這次日產拿出來一臺只有7匹馬力的后驅電動車,全長2.4米,軸距1.5m,把它當成電動版的smart fortwo用就行。

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  雖然使用的依然是鉛酸電池,但這臺車裝備了動能回收系統,在當年頗為先進。

5
 
寶馬1602 Electric(1972)

  1972慕尼黑奧運會,是千年奧運會進入現代進程以來最為盛大的一屆。為了向全球觀眾展示巴伐利亞工業的前瞻視角與環保意識,寶馬品牌首次“觸電”,打造出一款純電驅動的轎車協助賽事組委會日常工作。

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  輕量化車身設計的寶馬02系列成為最佳的“油改電”平臺,12組12V電壓平臺的瓦爾塔鉛蓄電池被引入車內,動力單元改為博世32 kW直流電動機,這個動力組合足以讓寶馬1602 Electric電動車完成全程馬拉松的引導工作——實際上它也這么做了,且順利完成。

6
 
日產EV4( (1973)

  日產在70年代推出過兩款電動皮卡,分別叫EV4-P和EV4-H,用了玻璃鋼(GFRP纖維強化塑料)做輕量化車身,部分材質用了鋁。

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  EV4-P與EV4-H的不同之處在于,P用的純電動結構,搭載鉛酸電池,續航長達302km(這是一個很神奇的成績);H用了混動結構,搭載鋅氧電池和鉛酸電池,后者直接在滿油滿電的狀態下可以行使496km,是當時的世界記錄。

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  跟20多年前的日產Tama一樣,EV4-P采用了可換電結構。

7
 
Zagato Zele(1974)

  總是覺得這輩子都買不起Zagato的朋友不要自暴自棄啦,這臺后置后驅的Zagato Zele可以滿足大家的心愿。

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  1974-1976年間,這臺沒頭沒尾的小破車生產了500臺,底盤和懸架源自菲亞特500,所以嚴格意義上說這也是一臺油改電。

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  這臺車用的是玻璃纖維車身,也就是東山湖公園20塊一次游船的那種破材質,這么輕所以可以跑到48km/h極速,但因為電池容量實在太小了,最多也就能跑80km就歇菜。比較牛的是,這破玩意居然有6個前進擋,所以這是一臺6MT的純電動車。

8
 
沃爾沃Electric Car (1977)

  這臺車又簡稱為沃爾沃EC,只有兩個座位,但裝貨空間還不錯,而且還有側滑門。你看那小輪轂,比米其林三星法餐裝一口牛肉的瓷盤子還小。

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  全車長只有2680mm,13匹馬力,極速“高達”70km/h,這構造/這動力/這空間/這品控放在今天,就是德州特產電動老頭樂的水平。

9
 
寶馬325iX(1987)

  1981年開始,寶馬開啟了引入新型電池的項目,并在1987年將一臺E30世代的3系(也即是二代3系)改造成325iX電動車。

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  寶馬325iX電動版搭載ABB提供的鈉硫電池,22kWh電池容量很有競爭力,續航達到150km,相當于我國2012年前后所造電動車的平均水平,而寶馬領先了二十多年。

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  誠然,以上都是先期的技術探索,要造一臺真正能量產并實現實用化的電動車,必須從零開始設計車體結構。因為汽柴油汽車的車體結構,其輕量化潛力非常有限,況且汽柴油車的動力布局與電動車是完成不同的,機械結構上的不兼容是無法在后期完美解決,在當時的動力電池技術歷史背景下,汽柴油車改電動車沒前途。

10
 
寶馬E1(1991)

  改變游戲規則的是寶馬技術公司(BMW Technik GmbH),這個1985年成立的神秘部門研發了數不盡的開腦洞設計,比如專為電驅系統打造的Z11(E1)純電動車、鋁合金車身的的Z13、越野敞篷設計的Z18、開輪設計的Z21、采用碳纖維車身的Z22等等。

  眼尖的朋友或許已經發現了,1991年的寶馬E1與2013年的寶馬i3怎么有點相像?

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  實際上,它們都為了解決一個問題,就是“電池應該放在哪里的問題”。

  內燃機技術比動力電池技術成熟很多,一臺大馬力2.0T-3.0T汽油機可以降低到200kg以內,但動力電池很難做到如此。把動力電池放到哪里呢?

  1、放到傳統發動機艙或者尾廂?不行,那是潰縮區,安全上不允許。

  2、放到車底下?可以,但車內地臺會因此提升很多,這時候只能造一臺MPV或者SUV才能保證成員舒適性,不然就會像現在滿大街跑的滴滴那樣坐起來特別惡心,全程如蹲小板凳。

  3、放在車底,且挖空前后排乘員的腳步置放處?可以,但不規則的電池很難布局,這種方案的目前仍有車企在探索。

  4、放在傳統變速箱的位置(鞍座)?可以,后來的寶馬i8就是這樣子做的。

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  E1選擇了方案2,差不多三十年后的今天我們回看,會發現寶馬選擇了一種成功率最高的明智方案。

  麻煩的是,動力電池的容積密度遠遠低于內燃機,而寶馬采用了小車身+小電池的策略,摒棄了多數廠商“面不夠加水、水不夠加面”的方式。E1的動力電池只有200kg,放在后排座椅下方的安全框架中,電動機與減速器集成在后橋,極速120km/h,續航里程為160kg,慢充6小時,快充2小時。這些數據放到今天來看,已經能滿足基礎的城市通勤。

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  說了這么多電池,其實E1最大的技術突破點/理念突破點并非電池,而是專業的電驅用途車身。

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  中國作為一個初級汽車市場,前些年還有好些用戶認為車子應該越重越好,起碼越安全。其實只對了一半,我們的確需要堅硬的車身,但只有厲害的車企才可以把車子造得很輕巧。

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   寶馬E1的車身使用沖壓鋁制材料和可回收塑料打造,前者在90年底是非常前沿的材質,之前多數用在航空業;后者是理念極為領先的材質,同時奠定了i系列的環?;?。

11
 
日產President EV(1991)

  日產在President JHG50 (1990-2003)的基礎上做了一次很失敗的油改電,主要用作馬拉松比賽領頭車和相撲冠軍巡游。

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  雖然那一年索尼量產了世界上第一塊商用化鋰離子電池,但距離鋰電池進入動力電池序列還有很長時間,這臺續航100km、極速40km/h的豪華慢車用的是老舊的鋅電池。

12
 
日產FEV一代 (1991)

  日產實在太多電動車了,沒辦法一一數清楚,本文中說的都是20世紀里比較有趣的,包括這臺FEV一代目。

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  這臺FEV非常注重空氣動力學的造詣,續航已經可以達到250km,極速130km/h一點都不弱雞。

  FEV的精髓在快充技術,據稱0-40%充電僅需6分鐘,0-100%充電僅需15分鐘,但僅僅局限于實驗室階段,根本無法量產。

13
 
菲亞特Downtown (1993)

  菲亞特在設計丑車子業務上有著不可替代的天賦,包括這臺像Multipla微縮版的電動車。毫無疑問,又是三座設計,不過這次是錯開的,跟邁凱倫F1有得一比。

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  鈉硫電池提供了動力,驅動9.5馬力的后置電機,塑料車身構造,因此整備質量僅有700kg,極速100km,續航里程高達300km,比宏光MINI EV強了不少。

14
 
日產Sun Favor(1993)

  日產之前還弄過一些太陽能光伏板的電動車,這種車子是完全不考慮操控的,把車身弄得老長,主要為了攤開光伏板來充電,所以這臺Sun Favor幾乎有6米長,還差40mm就要上黃牌了(滑稽)。

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  因為完全不考慮實用性,所以車身弄出一個0.11Cd的低阻造型,坐進去一個人,用這150kg整備質量(意味著沒什么安全防護)的車子跑到極速120km/h。

15
 
雪鐵龍AX Electrique(1993)

  雪鐵龍在1993年出了一臺AX油改電,一直生產到1996年,共計造出了374臺純電AX。

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  所有低壓電氣裝備都由鉛酸12V供電,高壓部分則是鎳鎘電池供電,續航也就80km(這還是裝了動能回收之后),不過極速可以達到91km/h,在那個年代算是很了不起了。

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  更牛的是,雪鐵龍AX油改電還裝備了液冷裝置,而且還有額外的燃油供熱系統,類似威馬之前推出的單缸柴油機電池加熱系統,在高緯度地區很好用。真的不要覺得巴黎暖和總是春暖花開的模樣,巴黎緯度48°,相當于中國呼倫貝爾大興安嶺那邊……

16
 
VAZ 1152 Elf (1995)

  蘇聯解體之后,VAZ繼續研發了一臺電動車,基礎車型是1152,屬于油改電。

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  VAZ 1152 Elf用鎳鎘電池供電,極速90km/h,但續航只有110km。俄羅斯這么一個高緯度國家,低溫是常態,而且還是個油氣資源大國,本身就沒啥設計制造電動車的需求,況且俄羅斯國境面積實在太大了,這種小短腿只能在城市里面晃悠,低溫下續航打個五折算是給面子的了。

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  對了我給忘了一件事,這貨到哪充電啊……

17
 
標致106 Electric(1996)

  雪鐵龍AX油改電有個雙胞胎叫標致106油改電,整備質量只有1090kg,20kW直流電機動力強勁,續航長達101km,極速96km/h,充電速度就一般了,3kW車載充電器。

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  作為西歐傳統強國,法國的城市化進程發展得比較早,基建設施非常完善,城市范圍卻不算很大,而且不像德國那樣一上來就無限速Autobahn,對于小型電動車而言簡直就是溫室沃土,所以法國PSA和雷諾相繼推出了不少電動化產品。雖然在中國市場沒有回響,但在歐洲本土市場還是很有競爭力的。

18
 
標致Tulip(1996)

  筆者一開始沒想透什么是Tulip,結果查到TULIP代表“Transport Urbain Libre Inpiduel and Public”(公共和個人城市交通)……

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  這是PSA在90年代整出來的一種類似我們德州特產老年代步車的電動產品,車內盲區超級小,四周共計326°全景,缺點的車殼脆得跟樂事薯片似的。

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  你以為這臺“下坡急剎會翻車”的玩意很慢?額,似的,法國人除了投降快之外,其他都是慢吞吞的(每日乳法1/1),所以它僅能跑到75km/h極速。

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  因為法國國民基礎教育做得實在太好,所以不會有人買這玩意,PSA就把它租給用戶,續航60km能做的就是市區代步。但不要以為Tulip就是工業垃圾,這臺不起眼的車子居然用的是無線充電裝置,停在自動補電泊位上4個小時,就能從虧電充到滿電。

 
結語

  說了這么多弱雞電動車,最后以一臺不弱雞的結尾吧。這輛名為La Jamais Contente的電動車產自1899年,大清都還沒亡的年份,法國人就用200V高壓系統驅動68PS電機,把這顆魚雷推進到100km/h世界紀錄榜單上。

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  在那個年代,汽油車還慢得跟蝸牛似的,電動車才是未來之光。

  直至,美國底特律突然就崛起了。

(圖/文/攝:太平洋汽車網 黃恒樂)

汽車智障稅簡史 節油卡都只能算小兒科

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設計解讀:開腦洞的奇葩汽車設計

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