特斯拉、小鹏、蔚来、理想新能源汽车底盘及电池包对比分析

智能汽车电子与软件 2023-11-26 16:30 2140浏览 0评论 0点赞

TOLG 技术采用超紧凑的海鸥翼式引脚设计 超低功耗CW32L083系列

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特斯拉 Model 3

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因为是纯电动车，与之前的两款特斯拉一样，没有传统意义上的排气和传动系统，所以底盘非常平整。当然，这辆车前部和后部还装有三块大面积护板，将底盘封得严严实实。

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拆掉护板之后，能看到电池组高压电和散热管路都在藏在护板之内，与Model S和Model X不同的是，Model 3不支持快速换电功能，所以底盘的电池板结构要简单得多，制造成本也低得多。

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此外，相比原先特斯拉使用的锂电池，Model 3采用了21700锂电池，抛弃原先的18650电池。虽然都是圆柱形三元锂电池，但并不意味21700电池就更加高级。实际上18650电池与21700电池的关系，就好像家用7号电池和5号电池的关系一样，只是体积大了，容量大了。

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那么为什么特斯拉要放弃18650电池，选用21700电池呢？理由很简单，为了安全和成本。随着技术的进步，目前的18650电池密度可以做的相当高，能够超过5000毫安时，但作为动力电池，这些高能量电池充放电就会产生极大的热量，导致电池的不稳定，并且体积小能量大的18650电池成本也不低。因此从Model 3开始特斯拉改用体积较大，能量密度相对较小，安全风险可控的21700电池，作为今后特斯拉的电池组使用。

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与Model S和Model X不同，Model 3的电动机是三相永磁同步电动机，并非之前的感应式异步电机。其实特斯拉最初使用异步电机也是一种无奈，因为供应商对其信任度比较低，支持的供应商也比较少，所以也只能选择这种调速性能差的异步电机。

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但同步电机体积更小、重量更轻、高效区更宽，具有相当好的节能特点，因此Model 3还是回归了永磁同步电机。

当然，这也与特斯拉Model S和Model X的成功有关。如今特斯拉已经赢得了很多供应商的关注，2016年与中国的磁性材料公司中科三环签署了《特斯拉零部件采购通用条款》，也就是说，特斯拉开始和中国电机供应商合作，为Model 3装上永磁同步电机。

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这辆车依旧是采用“三合一”动力总成和单速比变速箱，所以我们能够在变速箱附近看到一个机油滤清器。

前悬架

上叉臂是塑料的！

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与传统汽车不同，Model 3虽然是全框式副车架，但后梁是一个半圆的拱形结构，并且整个副车架使用多根钢管焊接而成。很显然这是为了保证副车架刚性的同时，降低了成本。

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我们在这个异形的全框副车架上，看到给四驱版安装前电机预留出来的空位。

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为了运动性能，这辆Model 3的前悬采用双叉臂结构，也就是我们俗称的双A臂。下叉臂并非一体，而是分为两根下支臂，这个结构与宝马的双球结构以及捷豹XEL有些类似。目的很简单，为了将重心点虚拟在车轮中心之外，可以营造出更好的操控效果。

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令人惊诧的是，前悬的两根下控制臂以及转向节都是铝合金材质，但上叉臂竟然是工程塑料，上半部分包了一层铁皮！

之前的Model S和Model X上叉臂也没有使用铝合金，是双层冲压钢板。而Model3使用了工程塑料，确实令我们大开眼界！

Model 3取消了之前Model S和Model X上的空气减震，换成了传统的弹簧减震器。

后悬架

五连杆

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后副车架也是全框式结构，相比Model S和Model X使用焊接铝合金副车架来说，Model 3显然成本更低，工业化的水准更高。

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Model 3的后悬是一组非常标准的五连杆，包括两根下控制臂，一根下摆臂，以及两根上控制臂。之前的Model S和Model X都是铝合金双叉臂，如今Model 3的后悬变成冲压钢板，只有羊角还是铝合金材质。

小鹏 P7

多年以来双叉臂式悬架结构一直被汽车爱好者们奉为上品，这主要有两方面原因。其一是很多赛车的悬架结构采用了类似的双横臂式结构，这或多或少影响了普通消费者对悬架系统的认知和理解；其二是因为在民用车市场上，也只有定价较高的豪华品牌会经常使用这种悬架结构来为自身产品的运动性能打基础。

前悬架结构均为双叉臂，但在用料上似乎小鹏P7更加下本，使用了铝合金材质的上叉臂。当然了，轻量化固然有优势，但一切都是理论和基础。最终产品的运动性能和舒适性能是否能够得到广大消费者的认可，还是得依托工程师的调校功底。

后悬架方面小鹏P7也和Model 3不谋而合，当然在这个级别的车型上使用多连杆式后悬架是比较合适的选择。尤其是小鹏P7拥有4900mm的车身长度和3000mm的轴距，采用多连杆并不会太影响后排的空间，反而能提供更优秀的调校基础。

此外小鹏P7还配备了CDC连续减震控制系统。虽然此前我们经常在通用旗下的车型上看到这项减震技术，但它并非通用自己研发的，而是来自采埃孚旗下的萨克斯SACHS。遗憾的是官方表示这项技术也并不是全系标配，最终还需要等产品配置表公布才能知道究竟搭载在哪款配置的车型上。

单从悬架结构以及底盘的防护来看，小鹏P7与特斯拉Model 3似乎相差不大，甚至在某些地方选用的材料更有优势。

蔚来 ES8

蔚来ES8作为一款纯电动汽车，采用的底盘结构自然会与传统动力汽车存在区别，而且新车还支持可拆卸电池的换电模式，并搭载了同级少见的空气弹簧，关注度一直很高。

蔚来ES8前悬架为双叉臂式独立结构，后悬架为多连杆式独立结构，前后皆配备了可调节软硬及高度的空气减震器。另外，蔚来ES8还通过前后双轴间电机实现了四驱驱动，电池被布置在底盘中央，整个车底的遮挡都非常严密，有利于保护底盘并减小空气阻力。

前双叉臂式独立悬架解析

前麦弗逊式独立悬架盛行的原因除了节约成本以外，对发动机舱较小的空间侵占也是至关重要的一个因素。不过对于纯电动车型蔚来ES8来说，它所搭载的驱动电机体型要远比传统燃油车发动机、变速箱等机械结构紧凑，车头可以自由利用的空间也将变得更大，这也就为ES8采用双叉臂式独立悬架提供了基础。

相比于车轮沿摆动主销轴线移动的麦弗逊式独立悬架，蔚来ES8采用的双叉臂悬架通过上下两组A形摆臂使车轮仅能在横向平面内摆动，车轮平面在跳动时不会发生倾斜，有利于提升操控性。与主流做法相同，蔚来ES8也通过适当加长下摆臂的长度，让跳动时的车轮和主销角度以及轮距变化都不大，避免出现侧向滑移。

蔚来ES8双叉臂悬架的上摆臂是一个整体的A形臂，由球头销与固定支架连接。下摆臂分成两个独立的横臂，各自与固定支架相连，对车轮的约束能力比整体A形臂更强。

蔚来ES8前后均配备空气弹簧，它是利用气体的可压缩性实现弹簧作用，相比传统悬架增加了变刚性与调节车身高度的能力。但是，空气弹簧仍和螺旋弹簧一样只能承受轴向载荷，所以还需要保留传统的导向机构及减震器。

另外，我们还可以看到蔚来ES8的悬架摆臂以及固定支架都由铸铝制成，它们拥有比铁质悬架更低的簧下质量，悬架在面对路况变化时的响应速度要更快。

蔚来ES8的悬架与副车架、固定支架等结构的铰接点都加入了橡胶衬套，在悬架过滤路面振动的基础上，再次衰减悬架传递到车身的振动及噪音。

支持换电服务的电池包设计

电池包布置于底盘中央，因为蔚来以后提供的换电服务会更换整个电池包，所以它的下面并没有安装护板，而且固定螺栓也全部采用外露设计，以便于更换。但是，我们通过电池包焊缝周围的钢板也可以看出它的外壳厚度很高，抵挡寻常的砂石冲击没有任何压力。

蔚来ES8将空调冷凝水管排出口设计在底盘外面，细节非常用心。蔚来ES8前排与后两排空调并不是由同一个压缩机制冷，两个压缩机可以根据需求独立运行，避免电能浪费。

后多连杆式独立悬架解析

蔚来ES8后悬架为多连杆独立式结构，下摆臂被集成设计为一个H形的整体结构，通过四个铰接点以及自身的刚性特征，兼具了对车轮的纵向约束能力。该摆臂还采用了空心结构，达到了更强的轻量化效果。

H形下摆臂末端有一个很小的整合连杆，在车轮受到迎面撞击时可以使其向后有一定退让，有助于提高舒适性。

车身高度传感器一端与车架连接，另一端与H形下摆臂连接，传感器会根据导杆的位置变化检测出车身高度。

后悬架的减震器位于空气弹簧顶端，减震器远细于空气弹簧的体型可以减小对车内空间的侵占，这对采用7座布局的蔚来ES8来说很是重要。

蔚来ES8的底盘不管是从结构还是用料来说，都绝对达到了该价位的领先水准，而且在我们前面的实际体验中，车辆的行驶舒适性表现也很令人满意。在电池包周边的设计中，我们可以从厚实规整的电池包、裸露的连接螺栓等方面，清晰的看到它是为将来提供的换电服务做出了充足的准备，也让我们更加期待换电服务的开通以及未来的表现。

理想 ONE

理想ONE的悬架结构很标准很普通，但用料值得我们来细聊。前悬架来看，转向节采用了铝合金材质，下控制臂则为工程塑料与钢板的组合打造。

“塑料”悬架控制臂，这并非理想ONE的首创，它在特斯拉等车型上已经得到过验证，强度方面没有曝出过什么问题。

理想ONE比较积极地应用了新材料，这种尼龙/玻纤复合材料+钢材的下控制臂与铝合金打造的同一部件有着几乎一样的重量，但综合强度是要高于铝合金的。至于成本方面，理想相关负责人表示它介于锻造铝合金和铸造铝合金之间。

轻量化对于如今的汽车来说尤为重要，车重与节能减排、动力表现有着直接的关系，悬架的轻量化还与底盘操控性直接挂钩。除了轻量化的复合材料，悬架结构中理想ONE也使用了不少铝合金材料，例如前、后转向节，后悬架控制臂等等。

理想ONE是一个轴距2935mm、车长5020mm的“大块头”，再加上40.5kWh的电池组，它的体重势必是个问题。因此，足够的轻量化相信是理想ONE在研发过程中一直在强调的目标，在底盘中我们也发现了它所做出的这方面努力。

理想ONE的油箱容积为45L，它采用金属材质油箱，而没有使用如今主流的树脂材料油箱，这一点是我们没有想到的。我们知道树脂油箱的优势更多——容易塑造复杂的形状、不会有生锈的风险、抗冲击抗变形能力强、不容易泄露等等，而金属油箱在主流乘用车上的能见度越来越小，甚至有了被淘汰的趋势。理想ONE为何不选用树脂油箱，官方称其实是为了做加压处理。