Hvorfor dedikerte EV-plattformer er nøkkelen til å maksimere fordelene for elektriske kjøretøy

En bilplattform er i hovedsak den strukturelle basen til et kjøretøy. Arkitekturen og spesifikasjonene dikterer chassisets stivhet, fjæringsoppsett, kabinvolum og viktige ingeniørbeslutninger som type motor og girkasse. Tradisjonelle bilprodusenter som historisk har bygget modeller med forbrenningsmotorer (ICE) står nå overfor et valg: forkaste sine eldre plattformer og konstruere splitter nye EV-spesifikke arkitekturer, eller tilpasse de eksisterende til å huse elektriske drivlinjer.

Bransjen er fortsatt splittet om den beste veien videre. Enkelte merker ettermonterer sine nåværende ICE-plattformer, andre starter fra et blankt ark for å lage dedikerte EV-plattformer, og noen bruker en blandet strategi, og bruker begge taktikkene på tvers av forskjellige modeller. Nedenfor vil vi undersøke fordelene hver metode gir.

Modified ICE platforms

Når ingeniører utvikler en ICE-plattform, projiserer de vanligvis flere år inn i fremtiden. For å gjøre en slik plattform levedyktig for et helt elektrisk kjøretøy, må designere legge inn denne muligheten i den originale planen. Ta Volkswagen Groups MQB-plattform som en illustrasjon – den ble utviklet for å romme en rekke kraftkilder, fra bensin og diesel til naturgass, plug-in hybrider og rene elektriske drivlinjer. Denne allsidigheten hjelper til med produksjonsfleksibilitet, men plattformens kjernevekt forblir uunngåelig på ICE-applikasjoner.

BMWs CLAR- og FAAR-arkitekturer illustrerer denne strategien: selv om de opprinnelig ble konstruert for forbrenningsmotorer, kan de også fungere som grunnlag for elektriske modeller. De fleste konvensjonelle ICE-kjøretøyer bruker en "all-front"-konfigurasjon, der en tverrmontert motor og girkasse leverer kraft til forakselen. Følgelig arver en elbil bygget på det samme ICE-chassiset den frontdrevne layouten.

Tradisjonelle ICE-underlag forutser langsgående eksosruter og valgfrie firehjulsdrevne komponenter. Når produsenter bytter disse systemene med batteripakker, må pakkene formes til intrikate former - ofte "H" eller "T" konfigurasjoner. Denne ekstra kompleksiteten gjør det vanskelig å utstyre kjøretøyet med batterier med høyest kapasitet og begrenser fleksibiliteten, så en enkelt modell tilbyr sjelden flere kapasitetsalternativer.

En ytterligere begrensning er tunnelen som går under passasjerområdet bak, og deler plassen i to. Denne designen hemmer momentstyring og fører til suboptimal innvendig emballasje.

Ulempen med dreiemomenthåndtering reduseres på bakhjulsdrevne plattformer som er tilpasset, for eksempel BMWs CLAR.

Dedicated EV platforms

Dedikerte EV-plattformer krever betydelige FoU-investeringer og en lengre utviklingssyklus, noe som resulterer i høyere kjøretøypriser og utsatt lansering. Ikke desto mindre gir de flere fordeler som gjør dem til det klokere valget over tid.

Først, la oss diskutere fysikk. Hver gang du har kjørt et høyhastighetskjøretøy, har du følt ryggen presset inn i setet under akselerasjon. Det indikerer et vektskifte bakover, noe som får fronten til å løfte seg litt mens den bakre komprimeres. For å utnytte det store, umiddelbare dreiemomentet til en elektrisk motor uten å ofre trekkraften, må kraften derfor rettes mot bakakselen.

Følgelig driver et enkeltmotoroppsett vanligvis bakakselen. Dette arrangementet gir også en tettere svingradius fordi de fremre drivakslene er fraværende.

Renault Megane E-Tech og Nissan Ariya er begge forhjulsdrevne kjøretøy, selv om de deler den dedikerte EV-plattformen CMF-EV. Renault-Nissan valgte denne utformingen for å spare vekt og plass: Ved å konsentrere alle komponentene foran reduseres kjøretøyets masse med 100 kg – først og fremst gjennom kortere rør og høyspentkabelføringer – og frigjør lasterom i bagasjerommet.

En dedikert EV-plattform tilbyr også en enklere rektangulær batterigeometri plassert mellom akslene, slik at produsenter kan øke energikapasiteten ved å legge til flere moduler. Dette "skateboard"-oppsettet kompliserer imidlertid design av bakfjæring. I kompakte biler er et helt uavhengig flerleddsoppheng med langsgående ledd upraktisk, og etterlater bare tverrgående ledd som et levedyktig alternativ.

Fordi en dedikert EV-arkitektur eliminerer behovet for en motorrom, muliggjør den et flatt interiørgulv og en lengre akselavstand. Denne designen frigjør innvendig plass, og lar kompakte elbiler gi rom som kan sammenlignes med større modeller.

Det lavtliggende hovedbatteriet øker kjøretøyets totale høyde litt, noe som får produsentene til å løfte kjørehøyden litt. Følgelig er elektrisk mobilitet for tiden mer egnet for SUV-er og crossovers, som igjen har aerodynamiske begrensninger.

For utviklingen av slankere elektriske kjøretøyer, som sportskupeer, innlemmer Porsche og Audi "fotgarasje"-designet i sine Taycan- og E-Tron GT-modeller. Denne funksjonen innebærer å skape et spesifikt tomrom i batteripakken, og dermed øke klaringen for føttene til baksetet.

Concluding remarks

Det er tydelig at spesialiserte EV-arkitekturer gir klare fordeler sammenlignet med konvensjonelle modulære forbrenningsmotorplattformer (ICE). Grovt sett kan EV-plattformer kategoriseres i tre typer: den dedikerte EV-plattformen, som representerer en langsommere, men svært effektiv metode; den modulære ICE-plattformen med bakhjulsdrift, som fungerer som en middelveisløsning; og den tilpassede forhjulsdrevne ICE-plattformen, som representerer et kompromiss. Vi har forsøkt å sette sammen en tabell nedenfor for å lette en rask sammenligning mellom disse alternativene.