風阻影響續(xù)航？為什么新能源更應該注重風阻

　　空氣動力學、風阻系數,這些詞匯似乎只有早些年看F1比賽會經常聽到，如同高端車的專屬名詞，高高在上。但其實，這幾年在新能源汽車圈刮起了秀風阻系數的一陣“風”， 它離我們越來越近。

　　這陣風，從比亞迪漢2019年底宣布了僅0.233的風阻系數以來，逐漸增強。風阻系數慢慢成為用戶買車的重要參考指標之一，到現在，每每有新能源車上市，各家就開始秀出自家車型的風阻系數。風阻系數開始演變?yōu)楹桶俟锛铀?、續(xù)航等性能一樣強有力的產品賣點。這是車企的“噱頭”，還是消費者的剛需？

　　風阻，能干什么？

　　空氣看不見摸不著，充滿著虛無與縹緲，但是對汽車來說卻是最大殺手。風撞擊車輛產生的阻力，是車輛行駛最大且最重要的外力。

　　對于一輛汽車而言，風阻系數不僅會影響著風噪性能、能耗經濟性與高速行駛穩(wěn)定性，還影響著外部造型設計。對于追求極限速度的賽車運動來說，低風阻的需求很早就被提出來了。通常意義上，賽車降低風阻，一般是為了速度，而普通汽車降低風阻更多則是為了降低能耗。

　　風阻系數的正式代號為“Cd”，是衡量一輛汽車受空氣阻力影響大小的一個標準。風阻系數越小，說明它受空氣阻力影響越小，反之亦然。而風阻系數最終來源于風洞實驗，主要靠可量度氣流來各種角度“吹”，并通過成百上千次的測試推動車型優(yōu)化。

　　F1賽車也需要精密的空氣動力學部件，比如鼻翼和尾翼借鑒了機翼的設計，其實是讓賽車在高速過彎時有足夠的下壓力，保持穩(wěn)定性。哪怕會犧牲一些風阻系數。

　　普通汽車不用考慮高速過彎，卻不得不面對另一個難題——能耗。二十世紀七十年代，石油危機爆發(fā)，油價的高漲造成西方經濟的全面衰退，汽車作為原油消耗大戶，不僅直接影響消費者的消費支出，甚至關系到國家能源安全。所以1980年代前后，歐美日各大主機廠紛紛投資建設自己的汽車風洞，風風火火地加速汽車空氣動力學的研發(fā)。2013年，中國新能源汽車呈現井噴式發(fā)展，新能源車風阻開發(fā)也搭上了屬于自己的發(fā)展快車道。

　　在傳統(tǒng)燃油車時代，空氣動力學在國內并沒有真正受到重視。但新能源車時代，當國內新車型的基礎性能開發(fā)已趨完備，消費市場關注點開始轉移到更極致的產品性能和體驗。作為國內最早造出電動汽車，并幾乎同步開展汽車風阻影響研究和測試的自主品牌，比亞迪堅定認為空氣動力學不僅是有助于提高新能源車的續(xù)航，還將會在激發(fā)車輛性能上發(fā)揮無可比擬的優(yōu)勢。

　　搞定風阻，新能源車高速續(xù)航更有保障

　　2013年-2020年，我國高速公路總路程不斷攀升，新建成高速公路達6.4萬公里，截止目前，總里程已經突破16萬公里，穩(wěn)居世界第一。

　　高速公路越來越多，這意味著新能源車高速行駛的場景將會增加。

　　實際上，高速續(xù)航一直是新能源車的痛點。當汽車以大于80公里的時速行駛時，50%以上的能耗都用于克服空氣阻力。對于新能源車來說，高速行駛時風阻對能耗的影響更為突出。

　　據研究，燃油車風阻平均降低10%，對應的油耗至少減少2%；而對純新能源車而言，低風阻優(yōu)勢更加明顯，風阻平均每降低10%，綜合工況續(xù)航里程可增加3~4%。

　　以比亞迪漢為例，風阻系數每降低0.01，車的續(xù)航將增加8公里，所以從漢的設計研發(fā)之初，比亞迪就為它定下了嚴苛的風阻系數目標——低于0.235。

　　我們都希望動力電池的續(xù)航越高越好，但也不得不承認它已經接近天花板了。首先是電池包的體積比能量密度接近天花板，純新能源車除了續(xù)航還要面臨更嚴峻的碰撞安全挑戰(zhàn)，需要為電池包預留足夠的碰撞吸能空間。單車搭載60~70kWh的電量已經是極限，對應的續(xù)航里程極限值約500~600km，相當于一輛車要背400kg-500kg以上的電池包。如果還想進一步提升續(xù)航，電池包本身短期內幫不上大忙，這就不得不考慮節(jié)流了。

　　提升效率可以節(jié)流嗎？燃油車內燃機的綜合工況工作效率約為20~40%，新能源車動力總成與燃油車內燃機相比，機械損耗大幅減少，能量轉換效率已經高達80%-90%。相比燃油車，新能源車整車效率想提升1%都是非常困難的事情。

　　在這方面“節(jié)流”似乎不是個好辦法。另外，經過多年的技術迭代，新能源整車輕量化已經達到一個臺階，而且輪胎滾動阻力系數也很難再降。這時候人們發(fā)現汽車風阻還有極大的優(yōu)化空間，把風阻系數降低，能讓續(xù)航里程更長。而正是得益于0.233的風阻系數，比亞迪漢EV的綜合續(xù)航里程，目前公布的數據約在605km，已經是同級別極高的段位。

　　搞定風阻，冬季續(xù)航還可以up up up

　　說到用車場景，每當冬天來臨，續(xù)航衰減又會引起焦慮，這時候又體現出了注重風阻新能源車開發(fā)的必要性。新能源車冬季續(xù)航打折扣，一個是因為鋰離子的特性，到達特定的低溫范圍就開始變得“慵懶”，不愛動，以至于鋰電池沒辦法完全充電和放電。

　　另一方面，影響冬季續(xù)航的還有風阻。除了車輛外形阻力，空氣密度這個客觀因素同樣會影響風阻。冬天氣溫低，空氣密度升高，空氣粘滯阻力加強，對車輛的阻力也會相應升高，進而導致額外的續(xù)航損耗。

　　這也是為什么很多人覺得冬天騎自行車更累的原因，同理，新能源車在冬季行駛時遇到的風阻更強。如果可以合理降低風阻系數，相應地也會給新能源車冬季用車節(jié)能，提高冬季續(xù)航。

　　搞定風阻，可以更帥地“貼地飛行”

　　風阻系數是不是越低越好呢？答案是：不全是。

　　援引某位知乎大V的說法：“在絕大多數民用汽車中，風阻系數是一個優(yōu)化項，而不是設計目標……“

　　車身的空氣動力學設計，難免要擠壓乘坐舒適性的空間，但是汽車車身設計就是在這兩者間取得平衡的高超藝術。如果一味追求風阻系數，有時會導致汽車后部太過溜背，以至于后排空間被壓縮，這就得不償失了。

　　而此前，有些車企為了降低風阻也出現過不少夸張的造型。

　　甚至這樣的仿真造型，邁凱倫給自己的570GT加了一萬根羽毛。

　　這些看似“絲滑流暢”的造型卻嚴重侵占內部乘坐空間，還妥妥地不符合大眾審美。仿真設計先不說低風阻，清洗和維修就是個難題。

　　以漢EV為例，造型設計始終遵循低風阻的工程理念，工程研發(fā)通過仿真分析持續(xù)為造型設計提供建議。也正因此，誕生了比亞迪漢EV極具風格化設計和超低風阻表現的外觀造型。

　　漢EV的設計優(yōu)化點，就在更低的前機艙蓋、更圓潤的車身弧線、水滴形后視鏡、隱藏式門把手、氣動分離的車尾設計等等。

　　一輛好車，并不是一味地追求某項指標的極端，而是在于怎么把各項性能指標完美平衡。

　　F1為了保證高速過彎時有足夠的下壓力，保持穩(wěn)定性，也會犧牲一些風阻系數。其實對漢的開發(fā)來說，也會面臨類似的考量。要知道，比亞迪漢三擎四驅版車型加入了最大功率476馬力的后橋電機，零百公里加速可達3.9s。

　　比亞迪為什么死磕漢的風阻？是因為它想要更帥更穩(wěn)地“貼地飛行”。

　　小結

　　汽車是個系統(tǒng)性工程，風阻系數只是其一，然而要想趕上國際造車先進水平，“各個擊破”的精神必不可少。

　　對一般車企而言，產品風阻的優(yōu)化在造型定稿時就已經結束，而比亞迪團隊對漢的風阻優(yōu)化則會持續(xù)到量產前的最后一刻。

　　要知道，當到達0.235這個級別之后，風阻系數每再下降0.001，都意味著開發(fā)難度和投入的指數級增長，對車企尖端研發(fā)實力和工程設計團隊意志來說都是一場極限挑戰(zhàn)。但也只有跟每一個“0.001Cd”死磕過后，才有了比亞迪漢這樣高品質的好車。我們可以相信，中國車企有能力打造頂級品質高端車型的新時代，已經逐漸走來。