电动汽车的能耗，咋就这么低了？

智能汽车大战还没结束，热度就能耗抢了去。

 

原因无它，最近提车回家的很多车主都在干一件事：比能耗。

 

“（小鹏MANA M03）国庆高速跑了两千多公里，平均电耗都在12左右，其中有一段甘肃天水到宝鸡段连霍高速干到了9.1，真的是很猛。”

“（乐道L60）综合能耗11.1kWh/100km、近100km能耗12.0kWh，太可怕了。”

“（极越07）从余杭开回家30km能耗居然只有11.1，全程城区道路起起停停，这个能耗让我非常吃惊。”

“（智界R7）晚上在高速加环城公路驾驶一小时，电耗达到了10.6。”

尽管这里面提到的路况，大多是对电机比较友好的城市道路，但看到过后，也不由得感叹一句：能耗真的太低了。

 

毕竟，这些年消费者没少吐槽电动汽车能耗高、公示数据虚，对常盘踞在20度电上下的表现头疼不已。而最近推出的新车，不但不逊色于标杆特斯拉，还十分强调数据的真实性，时有车主跑出比CLTC更好的成绩。

 

那么，能将耗降低到这么明显的原因，到底是什么呢？对此，可能有人会第一时间回答800V+SiC、电控等技术的进步。没错，这些技术确实很关键，但除此之外，还有两个很重要的因素：风阻和轻量化。

 

本期暗信号，我们就来看一看，它们到底是如何对能耗造成影响的。

其实关注电动汽车的人都很熟悉，比谁的风阻系数更低，已经是现在新车发布会必不可少的环节。随着这种现象一同出现的还有，新车长的实在是越来越像了。

 

比如，最近很受关注的智界R7、乐道L60、小鹏G6，都很Model Y化，远远看去，几乎都是一个造型。其中的原因也很简单，因为这是不断向风阻系数正确答案妥协的结果。

 

实际上，从汽车诞生不久，人类便产生了对低风阻的追求。

 

1886年，奔驰1号诞生

最初，汽车只是一个很原始的敞篷机器，底盘组装完成后，再往上放个座椅，就可以开走了。没有任何功能性设计，驾驶位与其说是乘员舱，更不如称作操作台。

 

雷诺Type B，世界首款全封闭式车身

后来，出于遮风挡雨和个性化需求，贵族们把它们买回来后，还会再委托车身制造商在上面重新搭建车厢。只是这时的车身制造商都由马车行业转型而来，手工匠人缺乏相关经验，很多造型都直接借鉴马车，将方正宽大的车厢直接落于底盘上方，使得本就不快的汽车，变得更加笨重。

 

1902年，出现在贝克斯希尔速度赛上的新款Gardner-Serpollet

然而，同期一些追求速度的赛车，并没有跟随这种风潮，反而致力于把车身变得更细，用铁皮围住车头，做成更有利于破风的造型。一些车身制造商也逐渐开启了这方面的研究，尝试将航空空气动力学结合进来。

 

世界首款流线型车Aerodinamica

1914年，从马车转向汽车车身领域已达9年的Carrozzeria Castagna，曾利用A.L.F.A（阿尔法·罗密欧前身）40-60 HP底盘，打造出了世界首款流线型车Aerodinamica，并跑出了139km/h的极速。

 

尽管这款车最终因为没有将乘员舱和动力装置分区，导致乘员难以承受发动机持续炙烤而拆解，但仍对汽车与空气动力学的结合，起到了很大的启蒙。

 

Paul Jaray设计的Ley T6

1922年，一家名为Rud.Ley汽车厂，将其所生产的T6进行车身改造，换用了一套更加流线型的外观。四年后，通过与旧车对比测试，发现新造型汽车燃油节约41%，极速从80km/h提升至130km/h。

 

关键的是，这辆车用的还是1.5L 20马力直列四缸发动机，排量只有Aerodinamica的四分之一，但极速却已接近。原因则是两者在设计上的显著区别，T6基于汽车本身结构进行的空气动力学优化，没再照搬飞艇造型，而且体型更小。

 

层流和湍流示意图，Paul Jaray好友兼邻居Hans Erni所作

这个方案正是传奇设计师Paul Jaray所提供的，他当时提出了两个概念：最小阻力的外形是以流线型的一半构成的车身；只有消除尾部的分离，才能降低阻力。目的是尽量避免破坏空气的层流状态，减少车辆行驶时的空气扰动。

 

宝马328 Kamm Coupe

这一理念所指的大概是半水滴形，但想真正做得比较理想，要将车尾拉得非常长，并不方便。后来人们发现，如果把车尾末端切掉，变成垂直断面，也能取得类似的效果。德国工程师Wunibald Kamm将其首次落地于宝马328 Kamm Coupe，并影响至今。

 

如今电动汽车越来越像，也是更加激进采用Kammback造型后的结果。

 

至于为何如此，则要从驱动形式的变化说起。在燃油车中影响能耗的首要因素是发动机热效率，如果想要降低能耗，最有效的方法是把热效率提高。然而到了电动汽车上，这个方法就不可行了。电池电机的能量转化率极高，优化空间很小。所以，原先影响不那么大的风阻，影响占比就变得大了起来。

 

事实上，量产车对风阻的极致追求，也是电动化后出现的。其中的代表性案例，当属奔驰VISION EQXX概念车，通过增加环绕车尾的立体导流线和主动双层扩散器，大幅减少了气流离体的紊乱，风阻系数只有0.17。

 

当然，这是一种终极形态的展示，量产车虽然无法重现，但依旧可以看到这种理念的存在。比如，五菱星光、小鹏P7+，甚至是身为MPV的理想MEGA。

 

SUV受制于造型的审美需求，很难在车尾设计断刃。所以。为了不在风阻系数上掉队，车身设计也更加流畅，看起来更像断尾水滴。

 

 

除了风阻，汽车重量与能耗也有着直接关系。驱动汽车的过程是在克服阻力，大部分阻力又与重量有关。减轻车重，就等于在消耗同样能量的情况下，让汽车跑的更远。

 

通常来说，汽车轻量化主要有三个技术维度：工艺轻量化、材料轻量化和结构轻量化。

 

其中，工艺轻量化在目前车企的宣传中常见，最有代表性的是一体化压铸，新势力和传统车企都在推。几十上百个零件合为一个，不仅可省去零件设计制造安装过程，还能因为大幅减少焊点和多余结构，实现10-30%的减重。

 

材料轻量化常见的有铝合金替代钢、碳纤维替代铝，用轻质材料实现相同的设计需求，过去一般只有豪华车使用。比如，宝马第六代7系相比第五代减重130公斤，主要依靠的就是用碳纤维复合材料替代部分结构。其强度是普通钢材的10倍左右，重量却只有钢的1/4。

 

如今主流新能源市场虽然无法如此投入，但采用钢铝混构车身却已经基本达成共识。比如，最近推出的乐道L60铝合金占比已经超过21%，白车身轻量化系数只有2.3。

 

白车身是装焊完毕尚未涂装的车身，包括前翼板、车门、发动机罩、行李箱盖，但不包括附件和装饰件。其轻量化系数L=白车身骨架重量/(车身静态扭转刚度Ct × 轴距 × 轮距)。

 

“车越轻越好，但抗扭能力越强越好，综合起来就是轻量化系数越低，那么水平就越高。”清华大学汽车系博士张抗抗告诉虎嗅。

 

他表示，欧洲白车身会议历年轻量化系数平均水平在2.5至3.6之间徘徊，L60的白车身系数做到了2.3，在这个价格区间里的水平非常高。这说明L60在追求轻量化的同时，并没有降低白车身强度。

 

结构轻量化一般是指优化零部件本身，变成更适合、消耗更少材料的形状，或是直接打孔掏空不必要部分。但在汽车上，还有在另一种比较常见，就是模块化集成设计。

 

关注新能源汽车的可能对多合一比较耳熟，实际上这也是一个减重的有效手段。比如，比亚迪在介绍驱动三合一时曾表示，电机、电控和减速器集成到一起后，由于省去了中间的复杂结构和线束，可将体积减少30%，重量减轻25%。而现在，主推的已经变成了八合一。

 

这种工程能力的进步，甚至对整车层面也有不小影响。近几年出现的车身底盘一体化、电芯倒置等结构，也是出于同样的理念。前者省去电池包上盖，后者将排烟通道和底部缓冲区共用，将原本上下都有空隙的电池包结构，改为只需在下方留有空间。

 

这样下来，减轻的不仅是重量，还因为紧凑化减少了对空间的侵占，可让车辆设计得更矮，进而在重量和风阻两方面，同时起到降低能耗的作用。

 

随着这种工程能力的进步，车企也在从单一部件的减重，向整车级优化转变。张抗抗以小鹏MONA M03为例介绍：M03重量轻，实现相同的零百加速，对电机功率的要求就低→电机小了，能耗会变低（日常行驶更接近最佳效率区间）→为了实现相同的续航，对电池容量要求就低→电池容量低了，重量会更轻。

 

这样循环下来，可以不断减轻重量，并不断降本，直到一个工程临界点，只是这样的临界点并不容易达到。

 

写在最后

 

除了部分高端产品外，大部分电动汽车用户的购买理由都很单一，因为它的使用成本真的太低了。

 

即使按照国家电网公共桩高峰1.66元/度来算，百公里消耗15度电，也不过25元钱。而一款百公里油耗7L的92号经济型汽油车，跑同样的距离都要花费50元以上。

 

如今大家的钱包都不充裕，用差不多的钱，买来一款能够长期节流的车，很少有人会不心动。

 

而这，也恰恰是当前电动汽车所内卷的方向。毕竟，大家都很清楚，如果真和市场逆势而为，那市场可能就真的不带你玩了。