Почему специализированные платформы для электромобилей являются ключом к максимизации преимуществ электромобилей

Платформа автомобиля по сути является конструктивной основой автомобиля. Его архитектура и технические характеристики определяют жесткость шасси, компоновку подвески, объем кабины и ключевые инженерные решения, такие как тип двигателя и трансмиссии. Традиционные автопроизводители, которые исторически создавали модели с двигателями внутреннего сгорания (ДВС), теперь стоят перед выбором: отказаться от своих устаревших платформ и разработать совершенно новую архитектуру для электромобилей или адаптировать существующие под электрические силовые агрегаты.

Отрасль по-прежнему разделена на лучший путь вперед. Некоторые бренды модернизируют свои текущие платформы ICE, другие начинают с чистого листа, создавая специализированные платформы для электромобилей, а некоторые используют смешанную стратегию, применяя обе тактики к различным моделям. Ниже мы рассмотрим преимущества каждого метода.

Модифицированные платформы ICE

Когда инженеры разрабатывают платформу ICE, они обычно прогнозируют будущее на несколько лет вперед. Чтобы сделать такую ​​платформу пригодной для полностью электрического автомобиля, дизайнеры должны заложить эту возможность в первоначальный проект. Возьмем в качестве иллюстрации платформу MQB Volkswagen Group — она была задумана для размещения широкого спектра источников энергии, от бензина и дизельного топлива до природного газа, подключаемых гибридов и чисто электрических трансмиссий. Эта универсальность способствует гибкости производства, однако основной акцент платформы неизбежно остается на приложениях ICE.

Архитектуры BMW CLAR и FAAR иллюстрируют эту стратегию: хотя они изначально были разработаны для двигателей внутреннего сгорания, они также могут служить основой для электрических моделей. В большинстве обычных автомобилей с ДВС используется «полностью передняя» конфигурация, при которой поперечно установленные двигатель и коробка передач передают мощность на переднюю ось. Следовательно, электромобиль, построенный на том же шасси ICE, унаследует переднеприводную компоновку.

Традиционные основы ДВС предусматривают продольные каналы выхлопа и дополнительные компоненты полного привода. Когда производители заменяют эти системы аккумуляторными блоками, блоки должны иметь сложную форму — часто H- или T-образную конфигурацию. Эта дополнительная сложность затрудняет оснащение автомобиля аккумуляторами максимальной емкости и ограничивает гибкость, поэтому одна модель редко предлагает несколько вариантов емкости.

Еще одним ограничением является туннель, проходящий под задним пассажирским пространством и разделяющий пространство на две части. Такая конструкция затрудняет управление крутящим моментом и приводит к неоптимальной компоновке салона.

Недостаток управления крутящим моментом смягчается на адаптированных заднеприводных платформах, таких как BMW CLAR.

Специализированные платформы для электромобилей

Специализированные платформы для электромобилей требуют значительных инвестиций в исследования и разработки и более длительного цикла разработки, что приводит к повышению цен на автомобили и отложению запуска. Тем не менее, они предоставляют ряд преимуществ, которые со временем сделают их более разумным выбором.

Сначала поговорим о физике. Всякий раз, когда вы водите высокоскоростной автомобиль, вы чувствуете, как ваша спина прижимается к сиденью во время ускорения. Это указывает на смещение веса назад, в результате чего передняя часть слегка приподнимается, а задняя сжимается. Следовательно, чтобы использовать большой моментальный крутящий момент электродвигателя без ущерба для тяги, мощность должна быть направлена ​​на заднюю ось.

Следовательно, установка с одним двигателем обычно приводит в движение заднюю ось. Такое расположение также обеспечивает меньший радиус поворота, поскольку передние карданные валы отсутствуют.

Renault Megane E-Tech и Nissan Ariya являются переднеприводными автомобилями, хотя они используют специальную платформу для электромобилей CMF-EV. Renault-Nissan выбрала такую ​​компоновку для экономии веса и пространства: концентрация всех компонентов в передней части снижает массу автомобиля на 100 кг (в первую очередь за счет более коротких трубопроводов и высоковольтных кабелей) и освобождает грузовое пространство в багажнике.

Специальная платформа для электромобилей также предлагает более простую прямоугольную геометрию батареи, расположенную между осями, что позволяет производителям увеличивать энергоемкость за счет добавления дополнительных модулей. Однако такая компоновка «скейтборда» усложняет конструкцию задней подвески. В компактных автомобилях полностью независимая многорычажная подвеска с продольными рычагами нецелесообразна, поэтому жизнеспособным вариантом остаются только поперечные рычаги.

Поскольку специальная архитектура электромобиля устраняет необходимость в моторном отсеке, она обеспечивает плоский внутренний пол и более длинную колесную базу. Такая конструкция освобождает внутреннее пространство, позволяя компактным электромобилям обеспечить пространство, сравнимое с пространством более крупных моделей.

Низко расположенный основной аккумулятор немного увеличивает общую высоту автомобиля, что побуждает производителей немного поднять дорожный просвет. Следовательно, электрическая мобильность в настоящее время больше подходит для внедорожников и кроссоверов, которые, в свою очередь, сталкиваются с аэродинамическими ограничениями.

Для разработки более изящных электромобилей, таких как спортивные купе, Porsche и Audi внедрили конструкцию «гаража для ног» в свои модели Taycan и E-Tron GT. Эта функция предполагает создание специального пространства внутри аккумуляторной батареи, тем самым увеличивая пространство для ног пассажиров на задних сиденьях.

Заключительные замечания

Очевидно, что специализированные архитектуры электромобилей предлагают явные преимущества по сравнению с традиционными модульными платформами двигателей внутреннего сгорания (ДВС). В целом платформы электромобилей можно разделить на три типа: специализированная платформа электромобилей, представляющая собой более медленный, но высокоэффективный метод; модульная платформа ICE с возможностью заднего привода, выступающая в качестве промежуточного решения; и адаптированная переднеприводная платформа ДВС, представляющая собой компромисс. Мы попытались составить таблицу ниже, чтобы облегчить быстрое сравнение этих вариантов.