什麼是電動車平台?

隨著特斯拉帶動的風潮,2019年起各家車廠從黑天鵝或者更貼切的說應該是灰犀牛大夢初醒,才開始陸續推出各款電動車。我們開始聽到各種電動車平台的名稱縮寫,例如:

  • MIH: 鴻華先進(裕隆+鴻海)主導的台灣本土電動車平台
  • e-TNGA: Toyota, Subaru
  • BEV2, BEV3: GM, Honda (附註:BEV1乃1996~1999年間EV1所採用)
  • Ultium(電池平台): GM, Honda。特性是具高度彈性,商用車種採垂直堆疊,或水平堆疊給小型車種。
  • e-Tron: Audi
  • EVA (大型房車與SUV譬如EQE/EQS, 2021), MMA (小型房車, 2025): Mercedes-Benz
  • MEB: VW, Ford
  • E-GMP: Hyundai, Kia
  • CMF-EV: Nissan/Renault/Mitsubishi聯盟
  • I-Pace, MLA (Modular Longitudinal Architecture): Jaguar
  • Neue Klasse (英文"New Class"的德語): BMW

上述平台清單中,同一列中寫在後面的車廠表示它借用寫在首位的車廠開發的平台,譬如Honda借用GM的,Ford借用VW的。其中Ultium是GM平台中的另針對電池彈性設計的子平台。有趣的是賣得最好的特斯拉反而沒有一個特定的名稱,只是我們知道例如Model X與Model S基本上共享一個平台,而小一點的Model 3則與Model Y共享一個平台。儘管沒有特定名稱平台,特斯拉目前的產能就像是印鈔機一樣,不管你喜不喜歡他的老闆,其他個別車廠的產能要追上特斯拉確實很難想像,只能說特斯拉近20年耕耘後的苦盡甘來,未來就看他新車的市占率是否足以支撐它龐大的量產能力。

回到平台的概念,由於電動車的電池成本仍接近二分之一算是主要部分,與同級燃油車價相比仍高出一倍,所以成本控制仍然是各家車廠的當務之急。而平台概念的誕生讓不同車款能在最少的修改下迅速進入量產,而有效的降低成本。甚至我們也發現兩款不同車款實際上搭載的是相同的動力系統甚至相同硬體容量的電池包,但是為了製程的效率,只是在軟體上加以限制其動力或電池容量等級,甚至有車廠將之列為未來付費升級的選項。這是一個有趣甚至有吸引力的趨勢。對消費者而言目前雖沒能力買高價車款,但卻保有未來升級的選項。

平台到底包含了那些元件呢?

以硬體機構而言,一般主要包含了電池與驅動系統(馬達、減速齒輪、傳動軸+控制),由於電力驅動系統體積遠比燃油車的油箱、引擎、與變速箱加上各種皮帶驅動元件小許多,多數設計都是直接將馬達、減速齒輪、傳動軸與輪軸整合在一起,所以通常稱之為電子輪軸(e-Axle或e-Drive)。然後是動力電池(俗稱大電池與12V小電池區分),由於重量大(約500kg),在動態設計上自然的將它放在車身底盤下方位置以降低重心提升穩定度,也由於大電池在底部使得以這類平台為基礎的設計必須要提升車體高度,因此更適合休旅車。這在特斯拉採用結構電池的新款Model Y上更明顯,該款車型直接將許多顆相較於18650與2170尺寸更大的4680電池芯塞入底盤結構中,形成所謂的結構電池。也就是電池包與底盤是同一個結構件,有趣的是當你卸下電池時,座位會一起下來,這不但提升電池能量密度也降低車重,未來勢必也會形成一個新的平台概念。這種e-Axle的設計搭配與之同高的大電池就形成一個看似滑板車(skateboard)的型態,這樣的設計在四馬達配置(每個輪子獨立驅動)的平台上尤其能夠彰顯其異常乾淨清爽的模組化功能,同時也比同級燃油車具有更大的室內空間。在上面擺個小客車,它就是輛小客車,在上面擺個休旅車,它就是輛休旅車等等。以軟體而言,如同前面提及,軟體只需要進行不同參數的調教設定,即可形成適合不同車款且具不同續航力、動力、與操控特性,而不可否認的特斯拉在這方面做得不錯。

整體而言,重零開始建立一個專門針對電動車車款的平台雖會有很高的初始費用,但對於有大量生產計劃的車廠則是必須的,因為它的後續開發費用會降低,但是對於無法掌握未來銷售的車廠則具有潛在風險,因此我們前面看見有些車廠採取借用他廠平台的作法。而對於那些建立在現有燃油車平台的電動車廠,一開始也許會很快的推出電動車款,但是長久下來成本反而會因為要同時顧及內燃機與電動車款,而造成設計折衷複雜沒有效率而終至被迫重新設計。所以與其草草急就章地在現有燃油車架構上推出一些車款,不如完整的重新設計,畢竟電動車是一個嶄新的里程,如果看燃油車的歷史也有一個世紀之久,硬體如此軟體更是朝著裝著四個輪子的電腦的架構演進,舊瓶裝新酒肯定不是長遠之計。

發表者:李麥克

興趣廣泛,希望一天是48小時。自幼喜歡拆解家電零件安裝到其他可用的電器上面,興趣廣泛永遠有學習新知的渴望。一輩子都充滿對英文閱讀與各種工程科學 (STEM) 學習的渴望。 小時候閉起眼睛模擬雙手正在控制方向盤並加油或踩離合器換檔的快感成了我的免費虛擬電玩,年輕時迷上電視影集霹靂遊俠後 (仍熟悉的"老哥"稱呼?),更開始對汽車產生了各種幻想。有幸此生見證了電動車的崛起與可預見的自駕車的未來並親歷其中,即使是在人生的下半場。在讀了來自克羅埃西亞電動超跑Rimac C_Two的故事後,更發現Rimac的諧音更可以將自己投射到霹靂遊俠中的主角。 自2012年特斯拉推出Model S後即開始累積電動車方面的學養。更於2018年在浸淫軟體工程領域二十餘年與後期的3D感測與自駕車應用新創公司數年後,因著對電動車的狂熱開始對特斯拉(Tesla)是如何成功的好奇而"誤入歧途"一頭栽進對電動車的研究。於是在同年前往英國攻讀英國第一屆電動車工程碩士學程並於次年取得人生繼台灣與美國碩士學位後的第三個電動車工程碩士(MSc with distinction in Electrical Automotive Engineering)。目前開設電動車相關技術與各類電腦資訊教學課程(程式設計等),電動車專長領域為動力系統(Electric Drive)。 嗜好:英語閱讀、電動車、程式設計、顧問、教學、網球、小號、爵士鼓、吉他

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