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对标特斯拉 Rivian或改变美国电动皮卡和SUV市场格局

2019-02-20 · 来源: 高工电动车网 关注度:10309 次
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摘要:R1T将改变美国950亿美元皮卡市场主要由福特和通用汽车掌控的局面。2月中旬,亚马逊与通用汽车与Rivian进行谈判或将对其进行投资。

Rivian总部设在底特律郊区,由RJ-斯卡林奇(RobertJosephScaringe)创立。近来,该公司发布的旗下首款7座SUV车型R1S及首款皮卡车型R1T,以及都将在2020年左右量产交付,将这家鲜为人知的汽车制造商,从几乎默默无闻的状态带到了聚光灯下。

有媒体甚至指出,R1T将改变美国950亿美元皮卡市场主要由福特和通用汽车掌控的局面。2月中旬,亚马逊与通用汽车与Rivian进行谈判或将对其进行投资。

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“从全新的开始,我们花了数年时间开发这项技术,为活跃的客户提供理想的汽车。”RJ-斯卡林奇表示,他们希望通过这两辆车重构电动皮卡和SUV的细分市场。

斯卡林奇在一份声明中说:“这意味着在公路或越野路面上都能保持良好的驾驶动力,为储存任何类型的装备提供货运解决方案,无论是冲浪板还是钓竿,最重要的是,能够在一次充电的情况下进行长距离的驾驶。”

其中R1T,有独特的头灯和坚固的设置行高,具有地面间隙可调等功能,能趟过一米的水。并拥有4个电机来增加越野控制。而R1S7座越野车在R1T的聚光灯下有点退居幕后,但它也没有失望,它的配置与R1T相当,而且在后座增加了两个座位。

从内而外,Rivian是以冒险家为目标客户而开发的每一个设计,并进行工程决策。R1T和R1S是所有这些工作的成果。

现在,我们就这两款车在技术特点做一个详细介绍,包括其Pack的架构设计、动力系统等。

Pack的架构设计

据悉,Rivian提供三款电池选配,105/135/180kWh,最高配续航可达400mile,最低的版本也高于现有特斯拉最高配的P100。之所以可以达到这么高的电池配置,是因这两款车型的超长轴距,而且pack也可以做高,因为车身高度对于皮卡或SUV不是太大问题。

Pack的部分采用了双层的2170电池。具体电池供应商,从美国海关的进口记录显示看,该公司可能会与LG化学合作,采购他们的圆柱形2170电池。2018年,Rivian从LG化学进口了近12933公斤(28500磅)的2170个电池。

Rivian的动力电池模组采用了上下两层的结构,总共由864个电池单体组成,每层放置432个单体,其热管理系统的解决方案是在两层电池单体之间放置一块7mm厚的冷却板,泠却液在内部循环,从而达到控制动力电池工作温度的作用。

Rivian的副总裁RichardFarquahr解释,“这些包裹被单独包裹在一种非金属轻质材料中,内部的细胞用结构胶粘剂粘合在一起,因此它很坚固,但在我们需要的方向上很轻。”

据介绍,这样的设计可以减少电池温控系统在工作时的电能消耗,从而使车辆将节省的电量用于提升续航里程。

除节能外,该系统的设计还有利于节省空间,可以布置更多的电池单体于模组内,这也将提升整个动力电池系统的能量密度。而且,由于结构相对于特斯拉蛇形管路的布置形式更加简单,所以在组装工艺上也得到了简化,制造成本会有所下降,同时也有利于在动力电池生产过程中对品控的把握。

另外,这两款车型都建立在Rivian自家的“滑板”汽车平台上,该平台将电池组、驱动单元、悬架、刹车和热管理系统打包到车轮高度以下的空间。这样由于重心较低,可以提供更多的存储空间和更大的稳定性。

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Rivian“滑板”平台

这种“滑板”pack由多个module构成,每个module包含多个group,每个group里又由多个并联的电芯构成。这种pack的设计方式和JaguarI-Pace和Audie-tron很像,两者也都是108个group的设计。

Rivian的三款pack(105/135/180kWh),都采用了相同规格的电芯,因此pack电量大小取决于电芯与module的数量。105kWh和135kWh这两个较小的pack具有相同的物理尺寸和形状,都使用9个module,但每个module中的电芯数量会所不同。而最大的180kW的pack,则有12个module。

据说,这种设计使得Rivian的电池在单位体积内可以比它最接近的竞争对手特斯拉X型电池多储存25%的能量。

具体在细节上,R1T和R1S的pack设计会略为不同。R1T可以将pack设计的长一些,180kW多出的3个module也可以铺平排列,而R1S则将额外的模块堆叠在位于后排座椅下的pack顶部。这种方式又和通用的Bolt和现代与起亚电动车的64kW的车型很像。

值得一提的是,保护Rivian的电池模块和高压电缆的是一个碳纤维复合外壳。Rivian把电池组密封得完全不透水。该电池组被螺栓固定在汽车的框架内,然后被一个平滑的“弹道防护罩”覆盖,防止电池组底部受损,并保护车内乘客。弹道防护罩安装在车辆的整个下部。

对于一家以制造极端越野车为使命的公司来说,拥有一个由弹道防护罩保护的防水电池组是个好兆头。这也是Rivian希望消费者看到的信息。这种交通工具是为冒险而设计的,能趟过1米深的水,能爬45度的斜坡,能在巨石上行驶。

工程师们将顶部的碳纤维外壳放在电池组上

为应对极端情况的设计

此外,为了防止系统过热,特别是在重型驾驶条件下,车辆需要显著的冷却能力。因此,细胞层之间的每一块铝冷板都运行在与汽车散热器相同的水-乙二醇溶液上。

Rivian公司的首席执行官RJScaringe在接受采访时表示:“这一流程已经进行了优化,以确保电池组中最热和最冷的电池之间的最大温差小于3度。”

Farquahr说,事实上,电池的整体结构是由铝铸成的,这提供了优越的能量吸收,从而更好地保护电池系统。更重要的是,电池系统有自己的专用冷却系统,这是独立于其他两个冷却系统的动力系统和乘客舱。

而且,正如试图在零度下发动电动汽车的人证明的那样,极端寒冷对电池的危害不亚于高温。幸运的是,R1T可以实时监控和调整车辆的性能和效率,还可以感知周围环境的温度。当水银下降太多时,系统就会激活车载加热元件,以保持电池的剩余电量。

Farquahr解释说:“我们知道,细胞有一个最佳温度,可以最有效地利用能量,达到最大范围,并优化细胞的寿命、能量吞吐量和寿命。”并表示,“在电池专用电路中有加热器和制冷机,无论我们身在何处,都能保持最佳温度,使车辆具有最佳性能。”

Rivian的技术团队除了要在每辆车在停放时防止电池结块之外,还必须考虑到R1T的主要预期用途——越野。因为在抱死过程中,你最不想看到的就是轮胎打滑,把整个车身压在电池组的顶部,电池组位于滑板式车架的底部,有可能会刺穿电池组。

这也是为什么电池底部有防弹片的原因。Farquahr说:“如果这些冲击来自地下,这是一种保护措施。”

当然,Rivian也有缺点。唯一缺点是在偏远地区没有办法给汽车充电。但愿未来的车型能配备可选配的、可展开的太阳能电池板,让车辆至少有足够的动力返回州际公路。

或成为特斯拉的竞争对手

此外,Rivian在每个车轮都由独立的147kW(200PS)电机驱动,其综合最大功率为588kW(800PS)。斯卡林奇声称,这两辆卡车能够在3秒钟之内加速到每小时60英里(大约为每小时百公里),7秒之内加速到每小时125英里。另外,车辆的运货重量为11000磅,相当于5吨。

而对于更大的行驶距离,驾驶员可以选择升级版本,升级后的电池容量为135千瓦,可以行驶500公里以上;升级后的电池容量为180千瓦,可以行驶660公里以上。

虽然性能和规格可能是主要的焦点,Rivian的汽车设计副总裁Jeffham土丘强调,这两款车的内饰也不会让人失望。

“最大的挑战是创造一种室内设计,既能提供优质的体验,又能作为一个被大量使用的空间保持舒适。”

他在一份声明中说,“为了实现这个目标,我们把目光投向汽车行业之外,从当代家具、徒步旅行和户外装备中汲取灵感,来推动设计。”

有意思的是,同为美国新造车企,Rivian常被拿来与特斯拉比较,摩根士丹利分析师亚当-乔纳斯(AdamJonas)在近日表示,特斯拉在电动车市场的主导地位是“不可持续的”,不久后将面临初创企业、全新电动车品牌Rivian的挑战。

“如今特斯拉在美国电动车市场的份额约为80%,占美国电动车总营收的90%。”乔纳斯认为,电动车领域想要对抗特斯拉,需要一种真正从头开始设计的理念,而不仅仅是对现有传统车型进行改造这么简单。在乔纳斯看来,Rivian是一家从头开始设计产品的初创企业,有能力获得足够的人才和资本,并专注于增速最快的皮卡和SUV市场。

据悉,Rivian预计在2020年下半年开始交付R1S和R1T。R1S起价为72500美元(税前),行驶里程在240至410英里(385至660公里)之间。R1T的起价为6.9万美元,根据电池组的大小,其续航里程与R1S差不多,在230至400英里(370至643公里)以上。

这两款车都支持最新一代CCS标准下的160kWDC快充,最大续航版本可在30分钟内充满200mile续航的电量。

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