實測0.208Cd：風口上的蔚來ET7
技術 發布于：2021-09-24 16:01:04
新能源車市場已經進入到紅海廝殺，任何一點小的差異化，可能就決定了一款產品能不能夠脫穎而出。9月22日，蔚來性能開發部門能量管理專家Maximilian Ludwig Ganis，在重慶中汽研風洞研究中心召開一場小型的技術發布會，會上帶來了蔚來還未正式上市的旗艦轎車ET7。
既然是風洞研究中心，那么目的也很明確了——這次技術發布會的重心就是蔚來ET7的風阻設計。據介紹，經過蔚來團隊的設計研發，ET7的風阻系數低至0.208Cd，一躍成為目前市面上風阻最低的純電轎車之一。
說到風阻，其實是車輛設計的必修課，但也是很多人忽略的一個技術點。頗有一種“在別人看不到的地方努力”的感覺，少有人知道它意味著什么、又決定了什么，但筆者認為，或許這就是豪華品牌和旗艦質感能夠獨一無二的地方。
風阻系數果真就那么無足輕重嗎？還是我們忽略了它的重要性？今天我們就著最新的ET7跟大家來聊一聊這個問題，希望為你今后購車提供多一個考慮角度。
風阻系數這個概念來自空氣動力學，它是指物體在移動時受到空氣阻力的比率，通過風洞實驗和下滑實驗來確定，可用于計算物體在移動過程中受到的具體空氣阻力（風阻）。
放在汽車設計中，風阻就是車輛行進時遇到的阻力之一，除了它，還有來自輪胎與地面接觸的滾阻，以及內部機械結構的摩擦阻力等等。車輛能夠運動，就是發動機通過能量轉化，克服這些阻力而做功的結果。
到這里我們明白，風阻就是阻止車輛行進的一大原因。在汽車設計上，夠降低阻力，就意味著能夠用更低的功耗，去完成相同的運動；或者換句話說，用相同的功耗，能夠更迅速地完成運動。
由此，我們就可以推演出風阻系數影響車輛的幾個要點，一是能耗（進而影響續航）、二是加速性能、三是最高時速、四是安全表現，當然還有最后一個，車輛的顏值。
風阻歷來是超級跑車和賽車關注的重點，但出于能耗方面的考慮，現在越來越多的家用車也開始在風阻系數上下功夫，尤其是新能源車。
新能源車的續航一直是其最大的痛點，除了優化電池、BMS之外，降低風阻系數也是降低能耗、提升續航的一個技巧。
根據蔚來的研究，對于電動車來說，在其它條件相同情況下，風阻系數每降低0.01Cd，可將純電動車續航里程提升5~8km左右。更低的風阻，也就意味著更為優異的續航表現。
加速性能和最高時速也好理解，同樣的發動機/電機功率，所須克服的阻力越小，自然就可以節省更多力氣，用以得到更好的加速成績。
而安全表現，則涉及到車輛空氣動力學的設計，將面對的風阻轉化成下壓力，降低車輛的重心，穩穩地按在地面上快速行駛。
同樣，車輛的風阻系數越低，車輛正面與空氣的接觸面就越小，而風噪與空氣接觸面存在正比例關系，這也是提升NVH的途徑。
最后，低風阻的設計通常就追隨流線型的設計，這是設計上功能與美觀的相輔相成，所以跑車、賽車都會有很高的顏值。如今這一點也下放到民用車型上。
那么如何去降低車輛的風阻系數呢？我們以蔚來ET7為例。
風阻系數與車輛設計息息相關。
包括不限于車輛的前臉設計、車頂弧線、底盤平整度、車尾流線等等，目的是在運動中，減少與空氣的直面沖撞，通過導流消解或轉化為下壓力。風阻設計，就是車輛在運動中與空氣形成一種對抗平衡。
我們來看看ET7是如何降低風阻的。
首先，它裝配AGS（Active Grill Shutter）主動式進⽓格柵，在換熱需求較低的情況下可關閉AGS葉⽚，大幅減少進⼊前艙的空⽓量。大燈轉角、引擎蓋高度、曲率的優化，確保空⽓流過時盡量緊貼車身，避免⽓流分離帶來的風阻損失。
其次，ET7的大溜背、翼子板鴨尾和尾燈造型，不僅造型曲線很美觀，而且其中擾流板可以提升整車的下壓力，增加穩定性，減少車身和車尾的升力。
前后車輪的上方都有導流板的設計，加上后翼子板線條和切割線，均對氣流的管理和分割起到很有效的作用。
車身側面的外后視鏡是一個難題，ET7為了降低風阻，后視鏡采用薄鏡柄的設計，并且后視鏡外形也盡可能的保持流線型，更加貼近車身，確保側面空氣的流通，這個設計不僅能降低風阻，同時還能降低座艙內的風噪。
而隱藏式門把手，不僅有高端設計感，同樣也減少了風阻。
后部的保險杠設計和側尾轉角也非常重要的，據悉，光是側尾轉角蔚來就做了17輪的優化和迭代，以保證隨著氣流能夠順利從下車體向后部流動。
為了追求更好的空氣動力學效果，蔚來ET7還提供了低風阻的空力輪轂，通過輪圈上的插片，保證氣流緊貼著表面去流動。盡可能地減少車輪旋轉所帶來的湍流耗散所形成的阻力，同時再搭配合適的輪胎降低滾阻。
得益于純電車的優勢，車輛的底盤設計也會更加的平整，同時匹配上輕量化前后副⻋架底部護板，可以引導⽓流在底部快速通過，在車底形成負壓區，不僅可以降低空氣阻力，還提升了車⾼速⾏駛時的穩定性。
值得注意的是，ET7采用了主動式空氣懸掛，可以動態調節車身的高度，不僅能夠實現多種不同的駕駛模式。但ET7把車身和車架降低10公分以后，空氣阻力降低0.7%，前后的下壓力各增加5%。減少風阻的同時提供更強的下壓力，穩定性和駕駛感也得到進一步提升（這也是為什么跑車和賽車都喜歡低趴的原因之一）。
風阻設計，看起來簡單，其實非常難。因為每一個設計都需要去從形狀、高度、曲率等方面去做各種打磨并且進行模擬實驗，以求取得設計和功能上的最佳平衡。
對于智能電動車來說，風阻還面臨更難的問題，即傳感器的存在。
蔚來ET7搭載的NIO Aquila超感系統，擁有33個高性能感知硬件，包括：11個800萬像素的高清攝像頭，1個超遠距高精度激光雷達，5個毫米波雷達12個超聲波傳感器，兩個高精度定位單元等等。
而某些感知硬件為了實現更好的精度，會放置在車輛的外部，造成車體型面的突起。譬如說ET7的激光雷達，就采用了瞭望塔式布局，讓傳感器視線可有效越過遮擋，減少盲區，提升安全性。
通常來說，車頂的流線型面是越平整越好，但是多出來的傳感器因為功能性無法犧牲，于是蔚來就對ET7的激光雷達的外形和造型做了15輪的空氣動力學優化，從而使氣流撞到激光雷達的時候不會被過多的分割，且大幅降低座艙內的風噪。
最后，再聊聊空氣動力學是怎么影響操控的。
高速駕駛的穩定和安全，很大程度取決于車輛行駛過程的下壓力，也就是車在縱向上所受到的力。所以，車輛除了優化風阻系數之外，也要優化其整個空氣動力學的表現，確保既可以有很好的下壓力，保證前軸和后軸的穩定性，同時提升其他的性能，比如橫向加速度等。
蔚來ET7通過主動空氣懸架把車降低10厘米，前部和后部可以下降5%的阻力。可以得到前軸和后軸的系數分別是0.015和0.085，可能非常難定義一個最佳的前后升力系數，但對比市場主流車型升力系數，一般是在0.06-0.09之間，蔚來的設計還是有明顯效果的。
一句話總結，好的空氣動力學就是將水平風阻轉化成縱向下壓力，在高速時保證穩健的駕駛性能。
經過超800次計算+120個小時的風洞測試，蔚來ET7的風阻低至0.208Cd，如今成為目前市面上風阻最低的純電轎車之一。
其實如果想要追求更低的風阻系數，也不是不可能。譬如增⼤前風擋玻璃⻆度、使⽤更加下溜低矮的車頂等等，但前擋風玻璃越傾斜，會帶來駕駛者頭部空間縮小；同樣的道理，尾部采用更加溜背的造型，也會帶來一定的第二排乘客壓抑的感覺。
所以風阻設計的難，就難在它不是一個獨立的變量，而是要融入到系統中去看綜合表現。
蔚來ET7整車尺寸5098/1987/1505mm，軸距3060mm，其整車尺寸已邁入中大型C級車陣營，與奔馳E級長軸距、寶馬5系長軸距、奧迪A6L平起平坐做，其內部空間也屬于行政級范疇。但是ET7將迎風面積控制在2.57平方米,超過奔馳S、寶馬7系等旗艦轎車, 不僅滿足駕駛員和乘員的舒適性體驗，并且在此基礎上做到了出色的風阻系數。
在更好的設計基礎上，車輛的性能才能更好的釋放。
ET7配備雙電機智能四驅系統，前永磁電機，峰值功率180kW，后感應電機，峰值功率300kW。整車最大功率480kW，峰值扭矩850N·m，0~100km/h加速僅需3.9秒。
續航方面也有進一步優化。ET7采用蔚來第二代高效電驅平臺打造，應用碳化硅功率模塊，搭載70kWh電池NEDC續航超500公里，搭載100kWh續航超700公里。據此前NIO Day透露，2022年第四季度還會交付一款150kWh的固態電池配置，續航將突破1000公里。
在市場競爭已經進入白熱化的現在，任何的細節都將決定一款產品的成敗。有的產品設計華而不實，顏值大于功能；有的設計過分在意功能，導致失去美感。大多車輛都是鑒于兩者之間，而好的設計往往是取中間的平衡。
風阻系數成為一個很好的參考指標，判斷一款產品在保證美感的同時是否還兼具功能性，一款真正的旗艦產品就應該具備平衡好這樣的特質。
（圖/文/攝：皆電 唐科）
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