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保时捷的车辆模组化平台发展历程及其考虑因素

内燃机驱动车辆使用单一平台对应多种车型已经是一种惯例,近年来各家车厂推出的新车也几乎都采用了模块化平台的方式,以便缩短开发时间和降低成本。然而,对于标榜独特性的跑车而言,这种“一物多用”的平台是否同样适用?设计平台时需要考虑多少层面?保时捷对此有其独特的观点。

一物多用的模组化平台

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▲模组化平台可缩减制造时间和成本,一物多用可谓好处多多,然而,要设计出一个这样的平台却成为工程团队极大的挑战。

他们认为通过智能化平台策略开发电动车可以减少时间和成本。保时捷工程团队拥有丰富的产品开发专业知识,可以支持从最初的概念构想到准备量产的整个车辆开发流程,使保时捷的车辆平台具备灵活性和前瞻性的产品定位。

保时捷开发的全新 Premium Platform Electric (PPE)平台扩大电动车平台概念的应用范围。

▲保时捷开发的全新 Premium Platform Electric (PPE)平台扩大电动车平台概念的应用范围。

使用共享平台的优势在于能够开发大量不同的车型和衍生车型,并且以合理的成本量产。这种方法能够扩大经济效益,大量生产更少种类的零部件,不仅可以降低成本,还可以确保产品的高品质。保时捷与其合作伙伴开发了全新的高级电动平台(PPE),这扩大了电动车平台的应用范围。对于保时捷来说,这种方法使量产车型能够具备高科技规格,同时仍然具有获利的机会,推进其产品电动化进程。

除了多样化的车型布局和充足的空间之外,将锂电池安装于车底也是该平台的优势之一。保时捷注重行车时间的独特设计理念,同时该架构还提供了轴距、轮距和离地高度的巨大变化空间,以满足市场定位、后轮驱动或全轮驱动等不同的性能要求,从而实现续航里程、性能和可持续性的和谐共存。

独特的性格

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▲开发平台时最重要的原则为特定的车辆专案开始进行开发后才能开始定义平台,如此才能以最好的方式平衡各项开发项目,各个零组件,像是电池、前后轴,甚至是车轮尺寸也才能设计得宜。

平台的灵活性使保时捷车款能够保有强悍、独特的特性。首先,动力系统输出最高可达 612 PS、最大扭力超过 1,000 Nm。首款採用 PPE 平台的保时捷车款将为纯电 Macan,藉著 800 V 电力架构、最新世代的强悍电动马达以及先进的电池与充电管理,此款电动车将拥有保时捷一如既往的高性能。身为广受好评中小型 SUV Macan的后继车款,其开发目标是成为同级距中最具运动性能的车型,除了重现优异的驾驶性能外,开发目标还包括适合长途驾驶的续航里程与高功率的快速充电效率。

藉著 800 V 电力架构、最新世代的强悍电动马达以及先进的电池与充电管理,保时捷新款电动车将拥有保时捷一如既往的高性能。

▲藉著 800 V 电力架构、最新世代的强悍电动马达以及先进的电池与充电管理,保时捷新款电动车将拥有保时捷一如既往的高性能。

使用共享平台的优势在于能够开发大量不同的车型和衍生车型,并且以合理的成本量产。这种方法能够扩大经济效益,大量生产更少种类的零部件,不仅可以降低成本,还可以确保产品的高品质。保时捷与其合作伙伴开发了全新的高级电动平台(PPE),这扩大了电动车平台的应用范围。对于保时捷来说,这种方法使量产车型能够具备高科技规格,同时仍然具有获利的机会,推进其产品电动化进程。

除了多样化的车型布局和充足的空间之外,将锂电池安装于车底也是该平台的优势之一。保时捷注重行车时间的独特设计理念,同时该架构还提供了轴距、轮距和离地高度的巨大变化空间,以满足市场定位、后轮驱动或全轮驱动等不同的性能要求,从而实现续航里程、性能和可持续性的和谐共存。

电脑辅助工程设计

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▲相较于内燃机引擎车辆,电动车的各个驱动元件拥有更多设计馀裕。

平台的灵活性使保时捷车型保有强悍、独特的特性。例如,动力系统输出可达612马力,最大扭矩超过1000 Nm。保时捷的首款采用PPE平台的电动车型将是纯电Macan,采用800 V电力架构、最新一代强劲电动马达和先进的电池与充电管理技术,将拥有与保时捷传统车型相同的高性能。作为备受好评的中型SUV Macan的继任者,其开发目标是成为同级别中最具运动性能的车型。除了具备优异的驾驶性能之外,其开发目标还包括适合长途驾驶的续航里程和高功率的快速充电效率。

显然,采用单一平台对应多款电动车型的平台具有许多优势。然而,要设计这样的平台对于工程团队来说是一个极大的挑战。在开发过程中,许多目标和层面都需要经过严密考虑,而且大多数时候这些目标和层面彼此之间存在冲突。事实上,任何类型的车辆平台都会面临这样的难题,特别是电动车的开发。相对于内燃机驱动车型,电动车的驱动元件拥有更多的设计空间。例如,如果要设计一个能够扩展多种功能的平台,或者能够灵活适应不同车型的模块化驱动系统,电动车平台只需要选择电动马达的安装位置,甚至只需要增加电动马达,就可以实现后轮驱动、前轮驱动或全轮驱动等不同的动力形式,而内燃机驱动平台则无法实现这样的设计。

保时捷工程团队通过多年的平台开发经验,积累了丰富的专业知识,使开发人员能够顺利整合平台的各个概念。现在,该团队的服务范围已经涵盖从最初概念蓝图到现有平台定义的整个开发流程,包括成功打造平台的各种元素。在大多数情况下,初步的可行性研究是整个过程的基础,通过评估专案在特定框架参数下技术面的可行性,将客户主观的偏好转化成客观、可量化的属性。

展现品牌的最大优势

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▲保时捷利用平台的灵活性来设计车辆,将保时捷跑车的品牌特性,也就是高度日常使用性和出众的驾驶性能,同时发挥到极致。

使用平台策略可以使电动车开发成本更加可控,但要做到这一点需要充分考虑平台的整合性。电池不仅是电动车储能的关键部件,还可以作为加强车身防撞结构和车底强化的一部分,同时还需要考虑冷却系统的零部件。对于保时捷来说,平台的灵活性可以让他们设计出具有品牌特色的跑车。例如,驾驶座椅和座椅位置的设计必须考虑到人体工程学、运动性能和舒适性,同时还需要适合全球广大客户。因此,在开发平台时,最重要的原则是在特定车辆项目开始开发之后才能开始定义平台,以便以最佳方式平衡各项开发项目,如电池、前后轴和车轮尺寸。任何事后调整都非常耗费时间和成本,甚至完全不可能。

很多小型汽车制造商在进行车辆开发专案时并不认为平台策略能有所助益,但这是一个错失的机会。他们常常在车型设计完成后才开始考虑开发衍生产品,但却发现该平台完全不适合这样做,因此不得不做出困难的抉择:开发一个全新的平台,或是折衷地选择一个满足不了所有需求的方案。

对于客户来说,他们计划推出电动车系列,从计划初期就寻求保时捷工程团队的合作,以省下大量开发费用。开发团队在设计平台的初始阶段就考虑到了平台的扩充性,同时也为最重要的车辆系统开发出模组化系统。例如,为了让不同车型对应到不同轴距,开发团队定义了一个固定的增量,每增加一个轴距就串联一个新的电池模组来填补车身底部的空隙。如此一来,客户可以使用同一个平台,涵盖从紧凑型车款到房车、休旅车等各种级别的车型。

必须具备高度灵活性

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▲保时捷工程团队与集团伙伴开发之PPE 平台具备灵活性与前瞻性的产品定位,设计初期便将扩充性纳入考量,应用范围涵盖从紧凑型车款,到房车、休旅车等不同级距的车款。

设计车辆平台时,需要考虑未来的可行性,例如即使最初的计划只包含后轮驱动车辆,也应该同时考虑其他可能性。这样,该平台就能适应未来推出的其他车型,如前轮驱动或全轮驱动的衍生车型。在设计中,高度灵活性同等重要,以保留给未来技术的空间。

因为电动车和电池、电动马达等零件,以及电动系统和电子架构都在快速发展中,所以在设计平台时难以预测未来几年可能发展出需要整合的创新技术。设计新平台时必须考虑哪些技术将在平台的生命周期内量产,以及以何种形式整合进平台中。

总结

藉由同一个平台,涵盖从紧凑型车款,到房车、休旅车等,车厂更容易打造出适合各种客户想要的不同级距车款。

▲藉由同一个平台,涵盖从紧凑型车款,到房车、休旅车等,车厂更容易打造出适合各种客户想要的不同级距车款。

平台概念有助于以合理的时间和成本开发多种车型和相关衍生技术。然而,设计一个平台需要面对相当复杂的挑战,需要考虑多方面因素,而有些开发目标也可能相互矛盾。保时捷工程团队可以提供从最初的概念到车辆量产的全方位支持。

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