当前位置 爱咖号首页 理想冬季用车技术揭秘:不只是卷续航和充电,还要卷座舱舒适

理想冬季用车技术揭秘:不只是卷续航和充电,还要卷座舱舒适

驾仕派 2435浏览 2024-12-19 IP属地: 未知

理想冬季用车技术揭秘:不只是卷续航和充电,还要卷座舱舒适

理想汽车的“座舱舒适”已经卷到了冬季用车的限定场景下。

在理想冬季用车技术日上,理想展示了旗下MEGA以及L6两款车型在冬季空调采暖、续航及补能等方面的技术成果,从多个维度逐一击破当前电车冬季用车痛点。

众所周知,续航和补能是新能源车最常见的两大痛点,但理想从实际用车场景和体验出发,意识到冬季座舱过冷也是许多用户面临的一个重要挑战,于是在这一领域也进行了大量投入以改善用户体验。

“舒适”一直是理想最大的卖点,从理想这次冬季用车技术日活动,驾仕派发现,理想的技术创新并不只是停留在冰冷的参数上,而是将舒适驾乘摆在了首位。作为一家成立第一天就把“为家庭造车”视为企业使命的车企,理想真正的目标是要做冬季用车体验最好的新能源车。

下面,就来看看理想冬季用车技术究竟有何过人之处?

01

让移动的家更温暖

先问大家一个问题:冬季影响室内舒适的最大因素是什么?

驾仕派认为是温度。

举一个例子大家就知道了,每年冬季在互联网上都会有关于北方更冷还是南方更冷的讨论,作为一个在北京和成都两个城市都有多年生活经历的人,对此很有发言权,我的答案是南方更冷。

因为北方虽然绝对温度更低,但有集中供暖,室内热得甚至能穿短袖,而且每天大部分时间都呆在室内,所以不会觉得太冷。但南方就不一样,室内不开空调跟室外没什么区别,晚上睡觉盖三层被子都不觉得暖和。

所以汽车作为移动的家自然是一样的道理,环境温度是影响车内舒适性体验最大的因素,因此空调系统的制热能力就非常重要,需要兼顾制热快、能耗低及NVH等因素。

而行业的常规做法要么是PTC加热器直接加热水或空气,缺点是能耗高;要么是用热气旁通系统,通过电动压缩机产生热量,缺点是初始段制热慢且噪音大,两者都不是最理想的解决方案。

于是理想自研出多源热泵系统,这个系统有点像是上面两种方案的结合,并且还设计了多达43种模式应对全温域、多场景的能量调配。

比如在低温环境下,让压缩机实现“自产自销”快速制热,具体操作方法是:利用空调采暖后温度比较高的冷却液来加热冷媒、激活热泵单元,从而让电动压缩机产生更多热量。

据理想调研显示,和采用传统做法的产品相比,搭载该系统的理想MEGA采暖速度更快,峰值制热能力更大。

理想冬季用车技术揭秘:不只是卷续航和充电,还要卷座舱舒适

理想冬季用车技术揭秘:不只是卷续航和充电,还要卷座舱舒适

拥有强大的制热能力是保证冬季车内舒适性的关键,但这还不够,还要确保车内每个座位体验一致,以及考虑到低温下人体不同部位热需求不同,比如四肢热需求更高,所以在脚部温暖的同时还要做到头部清爽,也就是能实现温度分层。

理想冬季用车技术揭秘:不只是卷续航和充电,还要卷座舱舒适

这就要求空调系统要能做到对整体热量的精细化分配,所以理想MEGA将主驾吹脚出风口数量增加至5个,相比行业常规2~3个多出一倍,并将出风方向对准人体对温度感知最敏感的脚面和脚踝位置,升温更快;此外,理想MEGA还借助仿真计算优化了风量分配的比例,解决前后排制热不均问题。

理想冬季用车技术揭秘:不只是卷续航和充电,还要卷座舱舒适

而且理想MEGA的空调系统还有一个过人之处,那就是强大的感知能力,全车一共配备了51个传感器,相比只有38个的理想L9,增加了优化空气的二氧化碳和负离子传感器,以及天气预报、地图导航等信息识别传感器,即便在特殊场景下也能保证车内舒适。

理想冬季用车技术揭秘:不只是卷续航和充电,还要卷座舱舒适

比如在隧道中,得益于光照及外温传感器,理想MEGA系统能自动识别出隧道场景,调节温度的同时隔绝外界污染。

02

“开源节流”提高冬季续航

解决了座舱空调系统的加热难题,还要解决冬季电池的“续航焦虑”。

很多人都知道新能源车冬季续航会大幅“缩水”,但并不清楚背后的原理,这其实是低温导致材料物理特性变化,导致能耗增加,而不同材料能耗变化比例不同,理想对此进行了细致的研究。

理想冬季用车技术揭秘:不只是卷续航和充电,还要卷座舱舒适

从上图可以看到,轮胎、驱动系统、卡钳、轴承等部件在-7℃时物理特性都会明显改变,成为冬季耗能的“潜在杀手”,但基础材料的研究毕竟并不是短时间内能突破的,于是理想把重点放在空调及电池这两个“耗能大户”上。

据理想研究发现,在冬季续航的下降中,空调和电池的消耗占比分别为15%及10%左右。

对此,理想团队给出的解决方案是“开源节流”,乍一看好像没有什么创新之处,行业传统做法也一直是这个思路,但如何开源,如何节流,里面其实又有很多门道。

以续航为例,都知道续航越长里程焦虑就越少,那是不是增加电池容量就行?当然不是!更重的电池包也会带来一系列问题,包括购车成本增加、座舱空间利用率低、能量密度低‌等。

好的解决方案不只是解决表面看到的问题,背后还要做好一系列成本和体验的平衡。

所以理想一方面提升电池低温时的放电量以实现开源,另一方面在确保座舱舒适性的前提下,通过热管理系统降低空调消耗,达到更好的节流效果。

而且针对不同能源形式的车型,理想的处理方式也有所不同。

比如理想MEGA是一款纯电车,搭载麒麟5C超充电池,因此主要是通过降低电芯内阻水平,来实现超充过程中的低发热要求和提升低温时的可用电量。

据了解,通过超导电高活性正极、低粘高导电解液等技术,理想MEGA电芯低温阻抗降低了30%,功率相应提升30%以上。整车低温续航测试工况下,电池加热损耗减少1%,整体续航增加2%——别小看这2%,以理想MEGA在CLTC工况下续航710km来算,就可相应增加14.2km的续航里程。

再来看理想L6,虽然增程车没有里程焦虑,但理想也通过自研算法对其电池进行了优化,在ATR自适应轨迹重构算法与功率控制APC算法的合力下,L6低温环境下纯电续航可提升15%之多。

说完开源,再来看理想如何节流。

基于空调能耗占比最高,因此空调及其背后热管理系统的效率是理想开发的重点方向。

冬季在北方开过车的朋友就会知道,车内冬季开空调除了保暖外,还起到防止玻璃起雾的作用,而传统解决起雾的方法是开外循环,但冷空气进入车内又会加重空调的制热负担,导致能耗增加。

针对这个问题,理想首创了双层流空调箱设计,顾名思义,该设计的工作原理是上下分层进气,其中车舱上部分为外循环进气,既防起雾又保证车内有新鲜空气,车舱下部是来自内循环的温暖空气,保证脚部温暖。

理想冬季用车技术揭秘:不只是卷续航和充电,还要卷座舱舒适

在设计创新的基础上,理想又通过软硬件结合,使得内循环空气比例提升至70%以上,有效节能。以理想MEGA为例,在-7°C工况下,该设计能减少57W能耗,增加3.6km续航。

除了空调箱的结构创新,理想同时还对热管理架构进行了创新,新架构能够针对不同场景灵活分配热量,提高热量使用效率。

例如,在冬季早晨冷车启动时,传统热管理会将电驱的余热先用于电池加热,提高其放电能力,然后剩余的热量再传递至座舱,但如果此时电池电量较高,这其实是多余的步骤,会造成能量浪费。

理想冬季用车技术揭秘:不只是卷续航和充电,还要卷座舱舒适

因此理想在其热管理系统的回路中增加了绕过电池的选项,让电驱直接为座舱供热,相比传统方案节能12%左右。

而在高速行驶时,电驱余热更足,即便给座舱供热还能剩下不少,这部分热量又可储存在电池里,在进入城区电驱余热不够用时给座舱供热,而且理想MEGA搭载的102.7度大容量电池,天生就是优良的热量储存单元。

理想冬季用车技术揭秘:不只是卷续航和充电,还要卷座舱舒适

最后,零部件的结构也会影响热量消耗,于是理想对零部件进行了高效设计,例如理想MEGA的热管理集成模块总零件数减少42%,重量减少19%,管路长度减少4.7米,管路热损失减少8%,是行业首款满足5C超充功能的集成模块。

理想冬季用车技术揭秘:不只是卷续航和充电,还要卷座舱舒适

03

零下10℃也可5C超充

除了续航“缩水”,充电慢也是冬季用车的最大痛点之一。

由于电池活性会随着温度下降而减弱,所以低温下的充电时间相比常温明显延长。以传统2C电池为例,常温下电池从10%充至80%通常需要30分钟左右,但低温时则要50分钟左右,充电时间延长了六成以上。

之前,理想旗下都是增程产品,不太需要考虑冬季补能的问题,但自首款纯电产品理想MEGA推出后,这个问题自然也就提上了理想团队的日程。

从体验出发,理想的终极目标是为用户带来全年无差别的充电体验,但这并不简单,因为理想MEGA搭载的麒麟5C电池,在常温下能做到“充电12分钟续航增加500公里”。

所以为了在冬季达到同样的补能速度,理想从硬软件两个维度出发,通过高倍率电芯设计、高效热管理设计以及多项智能充电控制策略三大手段,实现冬季补能的全面优化。

比如在电芯材料方面,理想和宁德时代联合研发了5C电芯,从微观层面优化电池材料,改善锂离子的传输路径,使其充电倍率在低温条件下相对传统2C电芯提升超过100%。

理想冬季用车技术揭秘:不只是卷续航和充电,还要卷座舱舒适

又比如,得益于麒麟架构,理想MEGA的电池包采用的是类似“三明治夹心”的全新结构,这种结构不同于传统采用整块的底部冷板设计,取而代之将液冷板分散插入到每排电芯中间,可带来相比原来底部冷却方案提升5倍的换热面积。

理想冬季用车技术揭秘:不只是卷续航和充电,还要卷座舱舒适

更大的换热面积能带来两方面的好处:一是在夏季更快带走多余热量,降低自燃风险;二是在冬季提高电池加热速度,让电池能更快达到最适宜5C超充的温度。配合前面提到理想独创的“自产自销”热泵技术,理想MEGA即便在零下10℃的极低温环境下,电池包依然能够实现1.2°C/分钟的加热速率。

软件层面,理想则是开发了一套智能预冷预热算法,该算法的主要特点和优势也是两点:

第一,可根据导航和电池状态自动调节预热,确保最佳充电温度,不过需要注意的是,这一功能目前只有终点是理想超充站时才可实现。

具体表现为,当用户设定好导航路线后,算法就会根据电池的实时状态和到超充站的实时距离,自适应地调节电池预热开启时间和预热水温。在经历超2000次整车试验和多次迭代后,目前该算法对电池温度可做到控制精度小于1℃;

第二,提升末端充电功率,优化80%-95%区间的充电速度,缩短充电时间。

升级后,理想MEGA从10%充至95%仅需17分钟,相比之前缩短5分钟,95%时充电功率维持在100kW以上。目前该功能已通过OTA 6.3推送给所有理想MEGA车主。

04

驾仕结语

说了这么多理想的技术,最后再说说理想的营销。

其实从去年开始,理想已经举办了多场技术日活动,除了这次的冬季用车技术日,还有感知质量技术日和NVH技术日,对此感兴趣可以看看驾仕派的《理想NVH技术日感悟:堆料堆不出NVH》以及《“感知质量”被理想玩出花:车辆PQ究竟是个什么?》这两篇文章。

可以看到,这几场活动下来,理想不仅展示了自己在不同领域的技术成果,还逐渐扭转大众对其「没技术」的刻板认知。

其实理想在技术研发上的投入和成果远远超出大家的想象,不仅建立了全栈自研的研发体系,而且不管是硬件还是软件层面,理想目前都能拿出行业一流的表现。

所以驾仕派认为,如果你到现在还认为理想只有“冰箱彩电大沙发”的故事,那就真的是没看懂理想这家车企,它目前不管是技术的深度还是广度,抑或是技术营销能力,都算得上是新势力车企里的第一阵营。

从技术的视角,又能一窥理想强大的品牌势能,作为一家懂用户、市场及技术的车企,理想未来还有更大的想象空间。

(END)

文章标签:
行业分析
 
相关推荐
驾仕派 26.8万粉丝    9014作品 关注 有趣、有用、有品。中国汽车行业坚持原创传播的代表。
推荐作者
汽车鉴闻 关注
汽车媒体技术编辑 汽车售前售后事儿,用车养车百家通
R视觉 关注
资深汽车摄影师、喜欢用视觉的角度来诠释一台车的魅力。
电车男EVman 关注
第二懂新能源车的男人
SCC超跑俱乐部 关注
SCC超跑俱乐部
玩车专家V 关注
有关汽车一切玩法尽在其中,带你领略不一样的汽车新体验!
来试车 关注
汽车视频自媒体 试驾评测 汽车工作的Vlog 每周持续更新
旅行体质 关注
我将持续更新我近几年在全世界各地旅行的见闻,有视频有图文!
全部爱咖号