一塊電池成汽車新“原點”

一輛燃油車，設計的起點是發動機。

一百多年前，先有了內燃發動機，后有了汽車。燃油車的車身結構，是圍繞動力總成（發動機+變速箱）來設計的，先確定動力總成的位置和布局，再考慮其它部分怎么安排，于是就有了發動機縱置、橫置的區別，也有了大家耳熟能詳的前置后驅、前置前驅、中置后驅之類。

這個古老的設計套路一直沿用到現在，你看大眾最新的模塊化平臺，分成發動機橫置的MQB、縱置的MLB，設計的核心都是動力總成怎么擺布。

燃油車的設計以動力總成布置為核心（圖為大眾MQB平臺示意）

受思維慣性影響，不少電動車的結構布局參考了燃油車，有“油改電”痕跡。但電機畢竟不是發動機，電池也不能簡單去跟油箱類比，電動汽車和燃油車雖然樣子看上去差不多，終究不是一個物種。經過十幾年的進化演變，電動汽車的整車設計思路已經與燃油車分道揚鑣，說是脫胎換骨也不過分，最大的變化就是——

汽車設計的起點，由發動機轉移到動力電池上。

動力電池和電池管理系統的技術復雜度很高，而且電池體積和重量大、價格昂貴，還有非常高的安全要求，一輛純正的電動汽車，首先應該考慮把電池放到什么位置最合理。而作用相當于燃油車發動機的電機，天生效率高而體積小，又不需要搭配復雜的變速機構，布置起來難度小，反而退居次席。

以電池為原點的設計思路，改變的不僅僅是車身結構、造型，甚至影響了電動汽車的能量管理思路和效率。從比亞迪最新的純電動汽車平臺——e平臺3.0上，我們可以一窺目前最先進的電動汽車設計架構是個什么模樣。

車身有何特別之處？

既然設計的起點是電池，那電池放在什么位置最合理？

業內公認的最佳位置，是平鋪在前后軸之間的車身地板上。這樣做好處很多：占用空間小，整車重心低，電池還處于底盤上的中心位置，可以得到很好的保護。

電動汽車的電池包平鋪在前后軸之間的車身地板上（圖為亞迪e平臺3.0示意）

僅僅是放在這個位置就好了嗎？比亞迪e平臺3.0至少透露出兩個重要的車身設計改進，均與電池有關。

第一個是“電池與車身一體化融合”。按以往的設計思路，電池包和車身地板框架是分離的，e平臺3.0把二者設計成一個整體，結構強度“強強聯合”，車身扭轉剛度提升了一倍。這不光提升了整車碰撞安全性，還能抑制車身地板的振動，提升駕乘舒適性。

e平臺3.0的電池包與車身融為一體

為什么比亞迪e平臺3.0會有這種獨特的思路？也許是因為比亞迪自己研發制造動力電池，比起外購電池的汽車公司，會更“自然”地產生把電池和車身做一體化設計的聯想，并有能力去實現吧。

第二個是“電動汽車專屬傳力路徑”。電動汽車的內部構造跟燃油車大有不同，僅拿車身地板來說，少了燃油車上的排氣管、傳動軸、油箱等，但多了一塊電池，在碰撞安全方面無疑應該采用不同的策略。e平臺3.0的車身受力框架是專門針對電動汽車設計的，車身的吸能空間、碰撞時的能量傳遞路徑均與燃油車有所區別。

e平臺3.0的車身重新設計了碰撞傳力路徑

大家普遍擔心電池“自燃”，實際上，碰撞發生的風險要遠高于自燃。在遭遇碰撞時，車身結構會直接影響到乘員和電池的安全，電動汽車確有必要另起爐灶，設計專屬車身。

當然，防止自燃關鍵還是看電池。比亞迪在穩定性相對較好的磷酸鐵鋰電池基礎上，研發出結構獨特的刀片電池，即使被金屬物體刺穿也不會起火爆燃，這種高安全性電池才能真正去除電動汽車的“心腹之患”。

“電耗”低才是真功夫

買電動汽車時，關注續航里程很有必要，但真正體現技術水準的是另一個指標：“電耗”。

多加電池，或降低電耗都能增加續航，但明顯加電池容易而降電耗難。

降電耗的一個思路是降車重，用鋁合金甚至是碳纖維材料制造車身，可以減輕車身重量，讓車子更省電。不過這個路子太燒錢，也會顯著增加后期維修成本。

降電耗還得從那塊電池開始考慮。驅動電動車的能量，就是充到電池包里的電能，高壓的直流電從電池包出發，先由配電箱進行分配，一路在降低電壓后，供車上的儀表、中控、燈光、音響等低壓設備使用；另一路送到電機控制模塊，經過變流、變頻去驅動電機，電機再帶動車輪讓車子跑起來。

從比亞迪e平臺3.0上，可以看到電動汽車目前最先進的一些省電策略。

一個是零部件高度集成，在e平臺3.0上，電動力總成做到了令人匪夷所思的“8合1”。

電機、電控和減速器“3合1”目前是主流，而e平臺3.0的動力總成居然一步邁過好幾個臺階，把車載充電器、配電箱、直流變換器、電池管理器等全融合進來，做成“8合1”。原先分布在車身各處的零部件，現在變成了一個模塊。

8合1”動力總成顯示了電動汽車的高度集成潛力（比亞迪e平臺3.0首款車型海豚透視圖）

“8合1”的好處有很多，比如體積小便于靈活布置、重量輕有助于整車輕量化，對于降電耗更是大有裨益。形象一點說，原先分布散在各處的多個零部件要靠線束連接起來，電流要跑長長的路；現在合成一體，電流走了捷徑，電能傳輸損耗也就減少了。

電動汽車的零部件本來就比燃油車少很多，“8合1”式的集成更是讓燃油車望塵莫及，照這個路子發展下去，將來電動車內部會不會變得空空蕩蕩？

e平臺3.0另一個省電策略是使用高效“功率半導體”。

這個名詞比較生僻，業內常說電動汽車核心技術有“雙芯”，一個是電池的電芯，一個就是功率半導體芯片。簡單說，電動汽車上電流的變壓、變流、變頻都要靠這種芯片去控制，芯片效率高，電流通過時的損耗就小。比亞迪e平臺3.0中使用了自主研發的SiC功率半導體芯片，據稱電能損耗可以減少70%。

比亞迪自主研發的SiC（碳化硅）芯片是目前電動汽車上最先進的功率半導體

e平臺3.0中還出現另一個新名詞：“熱泵”。

到了冬天，電動汽車車廂里取暖要耗電，電池保溫也要耗電，續航能力會明顯下降。引入熱泵，就是專門對付低溫續航衰減。所謂熱泵，其實是一個系統，e平臺3.0的一大特點是通過熱泵把電池、乘員艙、驅動總成、熱管理系統深度融合，整車熱量綜合利用。數據顯示，e平臺3.0的熱泵系統能在零下30度到零上60度的溫度范圍內工作，低溫續航最高能提升20%。