透過(guò)電動(dòng)汽車(chē)看未來(lái) 5項科技將引領(lǐng)汽車(chē)大變革
如今,電動(dòng)汽車(chē)被越來(lái)越多的人所關(guān)注,除了產(chǎn)品宣傳外,技術(shù)的創(chuàng )新與發(fā)展是電動(dòng)汽車(chē)走向成功的關(guān)鍵因素。而電動(dòng)汽車(chē)的某些新技術(shù)將對現在乃至未來(lái)的汽車(chē)行業(yè)造成深遠影響,比如特斯拉model s的17寸超大多功能液晶顯示屏,見(jiàn)者都為其超大而先進(jìn)的技術(shù)所折服,而這也將開(kāi)創(chuàng )大型顯示屏的先河。
特斯拉電池技術(shù)
特斯拉被譽(yù)為汽車(chē)界的"蘋(píng)果","瘋子般"的造成理念讓其在汽車(chē)界所向披靡,如今已成為炙手可熱的新一代明星。而其成功的關(guān)鍵就是令眾多車(chē)企都頭疼的電池技術(shù),誰(shuí)解決了電動(dòng)汽車(chē)電池及充電問(wèn)題,誰(shuí)將是汽車(chē)界下一個(gè)霸主,顯然,特斯拉做到了這一點(diǎn)。
特斯拉將豪華電動(dòng)轎車(chē)價(jià)格拉低至與傳統汽車(chē)匹敵的關(guān)鍵在于電池的"秘密"。事實(shí)上,從第一代Roadster生產(chǎn)之初,特斯拉已經(jīng)確定了一條與眾多車(chē)企不同的電池組裝路線(xiàn),并從Roadster延續至如今下線(xiàn)的Model S,還將繼續運用到未來(lái)的Model X生產(chǎn)上--這就是俗稱(chēng)18650的小體積柱形鋰離子電池。
18650是一種電池型號,早在上世紀70年代,英國賓漢頓大學(xué)的威廷漢姆女士就發(fā)明了這種電池,后由日本索尼公司將其推向市場(chǎng)化生產(chǎn)規模。目前,18650已經(jīng)被廣泛應用在筆記本電腦、強光手電、頭燈、隨身電源及移動(dòng)醫療設備等可充電用電設備上。
經(jīng)過(guò)數十年的發(fā)展,18650的生產(chǎn)工藝已經(jīng)十分成熟,生產(chǎn)規模也有足夠保證。因此,這種電池不僅具備安全性高、穩定性強、質(zhì)量輕和容量大等特點(diǎn),造價(jià)也相對低廉,被特斯拉的工程師"慧眼相中",成為控制電動(dòng)汽車(chē)成本的關(guān)鍵部分。
另一方面,由于體積較小,生產(chǎn)電動(dòng)汽車(chē)電池組需要將大量18650連接在一起。因此特斯拉model s的底盤(pán)內安放了7000余枚常規鋰電池,而正負極排放的次序方法也大有講究,特斯拉將自有知識產(chǎn)權的電源管理技術(shù)視為商業(yè)機密。
無(wú)線(xiàn)充電系統
目前純電動(dòng)汽車(chē)都是采用有線(xiàn)充電方式,充電時(shí)不僅要將電線(xiàn)設備從后備箱拿出來(lái),而且還得隨時(shí)備著(zhù),多少顯得麻煩點(diǎn)。不過(guò)已有車(chē)企開(kāi)始研發(fā)無(wú)線(xiàn)充電技術(shù),比如豐田普銳斯,近日,豐田首席工程師小木曾聰表示,豐田正在研發(fā)無(wú)線(xiàn)充電系統,全新普銳斯有望不用接線(xiàn)就能充電。但他未對無(wú)線(xiàn)充電技術(shù)作出詳細說(shuō)明,僅表示在停車(chē)位下方埋入感應線(xiàn)圈,自動(dòng)給車(chē)輛無(wú)線(xiàn)充電,方法類(lèi)似手機的Qi無(wú)線(xiàn)充電,只是體積變大了。
無(wú)線(xiàn)充電技術(shù)源于無(wú)線(xiàn)電力輸送技術(shù),利用磁共振在充電器與設備之間的空氣中傳輸電能,線(xiàn)圈和電容器則在充電器與設備之間形成共振,實(shí)現電能高效傳輸的技術(shù)。
當今,世界各國都在爭先恐后的研制無(wú)線(xiàn)充電技術(shù)。隨著(zhù)自然資源的不斷匱乏和日益加重的環(huán)境保護問(wèn)題,以電能來(lái)替代其它能源的運輸工具已逐漸的發(fā)展開(kāi)來(lái),電動(dòng)汽車(chē)以及電動(dòng)自行車(chē)已普遍的深入到了人們的生活當中。作為電動(dòng)汽車(chē)快速充電設備的技術(shù)難題還有很多,其中之一就是如何利用無(wú)線(xiàn)充電技術(shù)來(lái)實(shí)現電動(dòng)汽車(chē)日益增長(cháng)的需要。
不過(guò)無(wú)線(xiàn)充電技術(shù)還不很完善,問(wèn)題的關(guān)鍵點(diǎn)就是能源損失太大和磁電感應轉換的效率較低。另外,還有大功率無(wú)線(xiàn)充電技術(shù)的遠距離傳輸和電磁對環(huán)境的輻射影響等因素還沒(méi)有得到充分的解決。隨著(zhù)電動(dòng)力汽車(chē)技術(shù)的不斷完善和市場(chǎng)的保有量逐步的增加,也是為了方便電動(dòng)汽車(chē)的能源補給,人們開(kāi)始嘗試著(zhù)研究如何利用無(wú)線(xiàn)充電技術(shù)對電動(dòng)汽車(chē)進(jìn)行充電,以解決電動(dòng)汽車(chē)在有線(xiàn)充電過(guò)程中的諸多不利環(huán)節。
多功能液晶顯示屏
我們見(jiàn)過(guò)很多汽車(chē)內部先進(jìn)的人機交互界面,而特斯拉號稱(chēng)其坐擁的是"世界上最先進(jìn)的用戶(hù)交互界面"。特斯拉Model S車(chē)內中控臺以及儀表盤(pán)配備的大尺寸液晶顯示屏相信能讓每一個(gè)人過(guò)目不忘。中控臺上的液晶顯示屏尺寸為17英寸,幾乎比蘋(píng)果iPad 9.7英寸顯示屏大了近一倍。最為重要的是,這一顯示屏集成了車(chē)輛行駛模式調節(舒適、正常、運動(dòng))、車(chē)輛燈光、車(chē)輛用電狀況、以及導航、音樂(lè )、電話(huà)等功能于一體,并可實(shí)現分屏顯示。此外,儀表盤(pán)中的顯示屏同樣集成導航功能。
這塊顯示屏幕更導入顯示適配器大廠(chǎng)NVIDIA Tegra顯卡,搭載多核心處理器,無(wú)論儀表顯示、多媒體信息與衛星導航等功能,都能擁有更優(yōu)異的圖像處理、色彩表現與更新速度,顯示屏甚至能呈現3D視覺(jué)效果。而除了中控臺觸控屏幕之外,Model S所配備的12.3英寸液晶顯示儀表板同樣搭載NVIDIA Tegra顯卡,其三環(huán)式的配置同樣能夠自由排列,打造個(gè)人化的操控界面,絕對能賦予車(chē)主充滿(mǎn)爽快感的高級風(fēng)范。Model S是首度導入NVIDIA Tegra顯示芯片的車(chē)型,相對地,這也是NVIDIA首度跨足汽車(chē)產(chǎn)業(yè),預計未來(lái)除了TESLA之外,BMW集團的也會(huì )采用NVIDIA Tegra顯示芯片,提供消費者更豪華、更清晰也更便于使用的車(chē)用多媒體系統。
當然這塊觸摸屏更可以通過(guò)免費的3G模塊即時(shí)連接互聯(lián)網(wǎng),它的背后是一個(gè)開(kāi)放的Linux應用平臺,地圖、語(yǔ)音識別等各種各樣的豐富程序都已構建在這個(gè)平臺上。雖然之前無(wú)數的汽車(chē)公司試圖使用這種設計,但真正將其投入大規模量產(chǎn)并獲得好評的,Tesla應該算第一個(gè)。這主要得益于幾位創(chuàng )始人的IT背景,對網(wǎng)絡(luò )時(shí)代的人機交互界面和用戶(hù)體驗有著(zhù)更深刻的理解。
碳纖維材料
越來(lái)越多的新車(chē)上市,其中標榜的一項特點(diǎn)便是車(chē)身輕量化,而我們聽(tīng)到最多的一個(gè)詞就是"碳纖維"。 碳纖維又稱(chēng)碳化纖維,泛指一些以碳纖維編織或多層復合而成的材料。因為它又輕又堅硬,所以它的用途很廣泛。碳纖維在汽車(chē)領(lǐng)域的應用率先從賽車(chē)開(kāi)始,近年來(lái)在民用汽車(chē)中得到了廣泛的引用。涂著(zhù)清漆,故意露出深沉的黑色編織花紋的碳纖維組件已不單單只是為了看上去拉風(fēng),"高碳"之風(fēng)越刮越烈。
碳纖維是一種力學(xué)性能優(yōu)異的新材料,它的比重不到鋼的1/4,碳纖維樹(shù)脂復合材料抗拉強度一般都在3500Mpa以上,是鋼的7~9倍,抗拉彈性模量為23000~43000Mpa也高于鋼。但碳纖維材料也只是沿纖維軸方向表現出很高的強度,其耐沖擊性卻較差,容易損傷,所以在制造成為結構組件時(shí),往往利用其耐拉質(zhì)輕的優(yōu)勢而避免去做承受側面沖擊的部分。
帕加尼Zonda Cinques的碳纖維花紋完全不用車(chē)漆來(lái)修飾,摸上去手感與塑料差不多,卻有著(zhù)鋼鐵一般強度和韌性的碳纖維組件,不僅能夠幫助整車(chē)有效減重,更由于其昂貴的特性而變成奢華的象征。以法拉利、蘭博基尼、帕加尼等為代表的意大利超級跑車(chē)想必大家非常熟悉,為了追求輕量化,由于制造過(guò)程幾乎不計成本,所以在車(chē)上大規模應用碳纖維組件甚至整車(chē)使用碳纖維材料完全不是難題。
后視鏡改為攝像頭
汽車(chē)后視鏡,已經(jīng)陪伴人類(lèi)度過(guò)了近100年美好時(shí)光。這塊小鏡片自1914年誕生以來(lái),便無(wú)太大改變。司機只需稍微扭頭看一下?lián)躏L(fēng)玻璃正中或車(chē)窗兩側,就能看到車(chē)側和車(chē)后視野?,F在,這些汽車(chē)的小耳朵很可能要壽終正寢了,"兇手"就是特斯拉!特斯拉計劃明年底發(fā)布的 Model X,在概念版車(chē)型展示中,已經(jīng)看不到后視鏡了,取而代之的是嵌在相同位置的攝像機和架設在車(chē)內的顯示屏。
因為去掉后視鏡,可以讓車(chē)輛減少不少空氣阻力,架設在前車(chē)窗兩邊的后視鏡拓寬了車(chē)的前部區域??雌饋?lái)不大的兩塊鏡片,在實(shí)際中卻會(huì )增加3%-6%的空氣阻力。去掉它們會(huì )減少的阻力,相當于將車(chē)頂降低半英寸。降阻節能,對一輛電動(dòng)車(chē)來(lái)說(shuō)有多重要,就不必贅言了。
而且,除降阻外,指尖大小的攝像鏡頭,也比后視鏡節省成本。很多人可能想不到,車(chē)輛在路上飛馳時(shí)要保證兩個(gè)后視鏡的堅固穩定,其實(shí)是個(gè)費時(shí)又費材的辛苦活兒--不信,駕車(chē)時(shí)你把手伸出車(chē)窗試試。城區環(huán)路限速的80公里/小時(shí)速度下,一般人都堅持不了多久。
采用攝像頭還能帶來(lái)更豐富的功能,比如,360度全景無(wú)死角視野和夜景模式,都是那塊鏡片做不到的。把屏幕架在司機視線(xiàn)上方,也能讓司機不用大范圍轉移視線(xiàn),就能看到車(chē)側和車(chē)后發(fā)生了什么。更重要的是,使用攝像頭技術(shù)更換了傳統光學(xué)設備,會(huì )給特斯拉的電動(dòng)車(chē)帶來(lái)更大的想象空間。例如,無(wú)人駕駛。無(wú)人駕駛技術(shù),簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是通過(guò)多個(gè)傳感器獲得實(shí)際路況,然后根據這些數據計算行程規劃。換句話(huà)說(shuō),本質(zhì)上就是把車(chē)輛行駛的環(huán)境和方式數字化。
用數碼攝像技術(shù)取代后視鏡無(wú)疑是一個(gè)很好的開(kāi)始。這也很符合互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的理念,小步快跑、快速迭代。而不是耗時(shí)多年,推出一個(gè)完整的技術(shù)和產(chǎn)品平臺,然后環(huán)顧天下仰天長(cháng)嘯。這種做法在汽車(chē)業(yè)比較普遍。
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