梅赛德斯-奔驰EQC的研发与生产

作者:Christian Otto(编译自德文Automobil Industrie杂志) 文章来源:AI《汽车制造业》 发布时间:2019-01-22
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作为第一家汽车生产商,梅赛德斯-奔驰公司于不久前推出了其电动汽车品牌EQ的第一款车型EQC。随着批量化生产的电动汽车问世,这家汽车生产商正式进入一个全新的技术领域。这其中包括了纯电力驱动对生产成本、生产线和供应商合作等全新的问题。

在瑞典斯德哥尔摩群岛的一个小岛上,有一座不大的艺术博物馆。在这里,梅赛德斯-奔驰公司发布了旗下最新电动汽车品牌EQ的第一款新车型EQC。该款车型标致着梅赛德斯-奔驰正式进入了电动汽车新时代。该公司承诺:到2020年,每个级别的轿车中都将有一款纯电动驱动的新产品问世,今后会为消费者提供多达130多种纯电动的各式车型。

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EQC的技术创新VS.供应商的选择

1.外观和车架

这款EQC植根于GLC车型的EVA-I平台。这是一款由钢材、铝合金和碳纤维材料组合而成的车型平台。利用这一平台,从2019年开始在不莱梅工厂的GLC车型生产线上开始生产EQC。生产线所有输送设备来自AFT自动化和输送技术公司。所有的螺栓来自Kamax汽车零部件公司。

2.内饰和舒适性

EQC的内饰是GLC车型和A级轿车的综合产物,但补充了许多新元素。车门系统是由Brose公司生产制造的。配有MBUX多媒体系统的宽屏仪表板来自于S级轿车的设计。但在EQC中却用玫瑰金色的垂直和水平的出风口百叶窗取代了S级轿车用的圆形空调出风口。为了提高车辆滑行时的舒适性,他们放弃了空气减振悬架,取而代之的是传统钢质弹簧悬架。这种解决方案提供了更好的滑行舒适性。各种底盘零部件都是蒂森克虏伯公司研发生产的产品。

3.信息娱乐系统

从A级开始,Harman公司开发的MBUX信息娱乐系统就为奔驰汽车配套。它有一块高分辨率的宽大触摸屏,能够显示EQ电动轿车的行驶里程、电池电量和能量流等信息和数据。另外,工程师们也优化了导航功能,不仅能在考虑了电池电量的情况下计算出最快的行驶路径,而且也能在导航屏幕上显示充电桩的位置。这一系统既可以通过触摸屏操作,也可以通过触摸板进行控制。在车辆的中控台处还有一个主要功能控制按键。通过转向盘处的按键或者“Hey Mercedes”的语音指令就可以激活具有学习能力的语音控制。值得一提的是通过学习,它能听懂车内不同乘员的语音指令。

4.驾驶辅助系统和安全保护

EQC车型配备了最新驾驶辅助系统,并已达到Level 2的部分自动驾驶水平。其中就包括能够识别实时交通状况和自动减速到100 km/h的“距离助理”功能。在堵车或车速低于60 km/h时,它将会控制着EQC主动在外侧慢车道上行驶,并能保证留出救援通道。在走走停停的交通状态下,EQC可以控制车辆停止30 s。在这30 s内,EQC可以跟随前方车辆前行。此时,系统自动地获取立体摄像机和雷达传感器的数据。另外,电动轿车的制动辅助功能可提供横向碰撞风险警报。奔驰车著名的Pre-Safe预碰撞安全系统能够识别危险的行驶状况,并及时采取预防碰撞的保护措施。在出现交通事故时,ZF公司出品的多个安全气囊能很好地保护车内乘员的安全,并可根据事故严重程度自动切断高压电。

5 充电

EQC配有功率为7.4 kW的水冷式车载充电器,因此可以在家中用交流电充电,也可以在公用的充电桩处充电。壁挂式充电盒Mercedes-Wallbox使EQC充电的速度比传统电源快3倍。此外,利用充电桩的直流电充电速度更快,在充电桩充电40 min之后就可达到80%的电量。另外,利用转向盘处的转换开关可以控制额外使用5 h的制动再生电力。根据制动再生功率的大小不同,驾驶员也就可以不必在踩踏制动踏板了。

6.驱动系统

如图1和图2所示,EQC电动轿车的前桥和后桥都有电力驱动装置,其总功率为300 kW,转矩为765 N·m。为提高电动机的工作效率,前桥电动机的功率承担着轻载和中载时的驱动任务;后桥电动机则在高负载工况下投入工作。这些功率调整与匹配的工作由ZF公司提供的电桥完成。EQC的最高时速为180 km/h。模块化的锂离子电池是由戴姆勒公司的子公司Duetsche Accumotive公司研发生产的。整个模块化的电池组共有384块电池(两个各48块电池的模块,四个各72块电池的模块),总质量650 kg,电容量80 kWh,最大可以扩充到110  kW·h。EQC的一次充电行驶里程可达450 km。每百公里耗电22.2 kW。电池测试试验室的设备由Digitron Power Electronics公司提供。

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图1  EQC的驱动系统

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图2  EQC电动轿车的底盘

EQC的技术创新及其供应商的选择

梅赛德斯-奔驰公司宣布了电动汽车发展战略路线图。其中,在几年内的研发投入将高达100亿欧元。另外,在全球建设5家电池生产工厂,预算达十几亿欧元。

现任公司总裁蔡澈先生在EQC电动汽车发布会上表示,在电动汽车领域中实际需要的投资比计划的要多得多。无独有偶,驾驶辅助系统和主动安全技术的研发负责人Jochen Hermann先生也谈到降低研发成本的话题。他认为在电动车研发领域,有些费用不可预见,而且在传统内燃机汽车的开发中是没有的,因此,电动汽车研发与生产的成本是很难管理的。

但至少有一个领域是汽车生产厂家能够自己控制的,那就是研发时间。与传统汽车的研发周期相比,电动汽车的研发周期相对较短。从2016年在法国巴黎首次展示EQ研发成果,到2018年大批量生产只有两年的时间。而且事实也表明,梅赛德斯-奔驰公司不仅是口头上关注市场及企业反应敏捷的话题,而且也将它们贯彻落实到自己的行动中。

该公司的研发领导人康林松先生表示,很多研发工作都是利用数字化工具完成的,以便缩短研发过程,同时也能把硬件测试的时间推迟到生产开始前不久。该公司组成了跨职能部门的快速反应团队,以便能及时解决某些研发问题,大大提高研发效率。

电动汽车市场份额较低,共线生产是必然

虽然各国政府和企业都认为电动汽车是未来能源革命中不可或缺的重要组成部分,但是到目前为止,电动汽车占整个市场的份额还比较低。IHS咨询公司负责全球汽车销售预测的总经理Henner Lehne先生表示,不要过高估计全球电动汽车的销售数量,而且,每个国家的具体情况也不尽相同。不过有一点是一致的,那就是电动汽车的市场销售增长率很高,但绝对数量还很小。“从全球市场的角度来看,电动汽车仍然像以前一样是一种小众产品,近几年来仍然没有取得真正的突破”,他补充道。

他进而提出,2018年全球纯电动汽车销量约为650 000 辆,2019年将达到1 100 000辆,年度增长率为71%。即便是中国这个全球最大的电动汽车销售市场,其占总体市场销售比例也才2.4%。在欧盟市场内,28个国家的电动汽车销售占比明显低于这一比例。而在美国市场,2018年上半年电动汽车占整体销量的份额才为0.85%。

梅赛德斯-奔驰公司未来在电动汽车生产中将不会单独兴建专门的生产设施。这种非常务实的做法就充分说明了公司非常理解消费者对电动汽车热度的不确定性。蔡澈先生和他的董事会成员一致认为,建造独立的电动汽车生产厂是不合时宜的。相反,他们希望灵活地根据市场对内燃机汽车和电动汽车的需要变化来组织电动汽车的生产。

因此,梅赛德斯-奔驰公司就在生产内燃机轿车的生产线上生产EQ品牌的电动汽车。仅在装配电力驱动系统时才短时间地将电动轿车从生产线上取下来。EQC车型就将在不莱梅工厂中与C级和GLC级SUV共线生产。另外在中国,EQC还将在北京奔驰的工厂中进行生产。梅赛德斯-奔驰公司董事会成员,生产和供应链管理负责人Markus Schäfer先生表示他们生产的每一种车型都有一个专职领导小组。因此,不莱梅工厂承担着EQC车型的管理职能,并将与北京奔驰一道在中国紧密合作。

梅赛德斯-奔驰公司已经与其世界各地的工厂就EQ品牌旗下电动汽车的生产进行了沟通。在德国,辛德芬根市的生产厂将生产电池,拉施塔特县的工厂负责EQ品牌的小型车生产。另一种小型电动汽车将在法国昂巴克的生产厂中生产。另外,在美国阿拉巴马州的塔斯卡卢萨县工厂将生产EQ品牌的SUV车型。在中国,北京奔驰除了生产EQC之外,还将生产另一种紧凑型电动汽车。

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新的供应商体系的搭建

蔡澈先生认为EQC的产能爬坡速度将慢于传统内燃机车。这好比一个学习曲线,注重质量和全新的技术将是主要原因,同时市场也需要时间来接受。针对于此,该公司也做好了心理准备。董事会负责生产的Schäfer先生认为,虽然电动汽车生产将会取得成功,但在新产品的生产初期自然会遇到一些全新挑战。尤其是在电动汽车的生产过程中我们有许多新的零部件和新的供应商。

从供应链看,随着电动汽车品牌EQ的横空出世,其供应商结构和零部件范围发生了较大改变。仅EQC车型的动力总成一项就有700多个零部件,整车87%的零部件都是新的。因此,零部件供应商体系的搭建将是一项非常重要的任务。梅赛德斯-奔驰公司认为不仅要关注本公司的价值增值链,而且也同样要关注供应商的价值增值链。

对电动轿车来讲最重要的零部件就是电池。不莱梅生产厂用的电池是从韩国进口的。在北京奔驰的供应链管理上,该公司没有完全放手。虽然EQ系列车型将使用中国本地的供应商,但电池的配套商选择上还是以欧洲厂商为宜。为此,该公司将在东欧建造更多的电池生产厂,如在波兰和匈牙利。这样一来,梅赛德斯-奔驰在欧洲工厂的周围就会有充足的电池供应链了。
 

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成本优先的生产考虑

除了搭建新的供应链以外,梅赛德斯-奔驰公司还将计划建立自有的电池生产体系。在德国德累斯顿卡门茨的工厂将负责电池组的封装。今后,随着电动汽车的产量进一步提高,自有的电池生产能力是必不可少的。随着产量的提升,斯图加特的Untertürkheim工厂、辛德芬根工厂、中国北京工厂、美国阿拉巴马州塔斯卡卢萨工厂和泰国曼谷工厂都将担负起电池的生产任务。

该公司的研发领导人康林松先生直言,电动汽车的电池组是核心零部件,从不打算从供应链中购买。不过他进而表示,每个零件的采购都会遇到确定采购地的问题。在确保零件质量的基础之上,梅赛德斯-奔驰公司将致力于与供应商一道进一步提高成本价格的竞争优势。

成本优先是每个企业发展壮大的重要因素。虽然在发布会上,梅赛德斯-奔驰公司公布了EQC卓越的技术参数,但出于成本考虑,这款电动汽车的底盘与GLC非常相似。那么,随着时间的推移,今后EQ品牌陆续推出的其他电动车型的情况会怎样呢?至少EQ品牌的旗舰车型EQS还是要启用新的平台。有消息称,此车将使用专门打造的电动汽车架构。目前,公司正在着力打造这一为大型豪华电动车型而开发的平台。何时公布于众并无确切消息,但是留给梅赛德斯-奔驰公司的时间的确不多,因为竞争对手也在做着同样的事情。有一点是确定的,那就是EQS面世的先决条件必须是EQ品牌的电动汽车销量稳定攀升,公司在电动车领域已经看到希望,进而投资这一豪华电动旗舰车型。  

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