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长寿的玄学竟然在这个“智能物种”身上实现了!

长寿的玄学竟然在这个“智能物种”身上实现了!

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“变老”是许多古人晚年的焦虑点,他们希望能将寿命延长甚至修成正果,但往往事与愿违,不仅无法长生不老,还往往因为食用大量重金属的丹药而英年早逝。


兴衰演替看起来是生命的必经之路,但事实上在自然界却不乏动辄上百岁甚至几百岁的生物,为什么它们可以如此长寿?


人类无法拥有的长寿秘诀


所有人类都存在着一条“deadline”,根据世卫组织的统计,目前人类的平均寿命大约是72岁。一项研究指出,随着人类寿命的增加,人体从各种疾病中恢复的时间也会变长。而当人体自我修复达到临界状态时,自然就会死亡,即所谓的生命极限。[1]


然而科学家们却在北大西洋中,通过“硬化年代学”(Sclerochronology)测算法发现了一只寿命极长的蛤蜊,已经活了507年。人们将其取名为“明”,因为它出生在1499年,那时是中国明朝。在“明”出生时,达·芬奇刚完成他的名作《最后的晚餐》,比第一次工业革命还早三百多年。


扇贝鼓掌 | Giphy.com


同为地球生物,为什么这只蛤蜊会如此长寿?研究发现,秘密就在于它们生活的低温、缺乏光照的环境,这些双壳类生物不仅新陈代谢率更低,而且它们无法自己产生热量,产生了更少的氧自由基,而这些有害的分子是线粒体活动的副产品,一直以来也被认为是衰老的原因之一,同时这也让双壳类动物的蛋白质错误折叠率更低,而更精确的折叠能保证蛋白质的正常工作。[2]


无论是从生活环境还是生理机制,人类都不能和蛤蜊这种双壳类生物100%相同,长生不老更是难上加难。


电池为何也会"常恐秋节至"?


在科技不发达的过去,人们很多的精力都花在了长寿上,想让自身价值尽可能延续。在工业制造产业无比成熟的今天,人们开始为工业产品的长久耐用而焦虑,希望让工业价值最大化。


在过去的一百年里,为了追求汽车持续的动力,技术的发展主要围绕着内燃机的优化来进行;目前来看电能驱动已经明显成为了未来汽车动力技术发展的方向,并促进了愈发全面的智能化驾驶,但电池寿命的衰减和续航焦虑却明显成为了影响消费者选择纯电动车的主要因素。


一般来说,今天的新能源车标称续航大概在400-600km,随着5年以上的循环使用,当动力电池的容量衰减至额定容量的约80%~70%以下时,就不再适用于电动汽车了,需要回收更换,涉及到高昂的电池更换成本。而5年对于燃油车来说正值壮年,几乎不会出现5年就需要更换发动机或油箱的情况,相比之下,纯电动车存在着天然的弱势。


新能源电池衰减趋势 | battery university


动力衰减的源头在电池。


目前纯电动车大多靠锂电池供能,负极一般是石墨材质,而负极对电池容量的衰减影响很大——电解液在石墨负极上稳定性不高,初次充放电过程中,电解液会在负极表面还原形成具有保护作用的钝化膜(SEI膜),SEI膜能够将电解液与石墨负极分开以阻止电解液的进一步反应,从而维持石墨负极的稳定性。


但跟自由基的氧化让生物衰老的作用类似,SEI膜的厚度并非一直稳定。在长期循环使用后,电解液仍会在负极表面分解反应,导致SEI膜的增厚,而且SEI膜中的有机成分会转化为更稳定的无机成分,导致SEI膜的离子导电性降低,最终导致电池容量的损失,让电池慢慢“变老”。


负极的析锂现象 | 参考资料[3]


同时低温也是一个大“杀器”,锂电池在0℃左右的容量保持率约60-70%,而且在低温下给锂电池充电容易产生析锂现象,引起不可逆的损伤和安全问题,就像一个体弱多病的老年人,长期以往,还可能会诱发短路、自燃。所以电动车更需要注重车辆的能源使用效率,更直白地说,就是省电。


面对纯电动车的种种“焦虑点”,谁能从根本上解决新能源的续航、衰减等问题,就能让消费者安心驾驶,真正享受到新能源时代带来的高效和智能福利。


广汽丰田bZ4X如何拉满“纯电”价值?


实际上,汽车行业内关于新能源动力的深挖和开拓一直没有停止。


丰田就是全球最早开始电动化探索的车企之一。从其早期发布的新能源技术路线来看,丰田在外插充电式混合动力车(PHEV)、电动车(EV)以及燃料电池车(FCHEV)等方面,都在积极布局。


1996年,丰田开始了纯电动汽车的研发和产出进程;1997年,丰田推出了世界首款量产的油电混合动力乘用车普锐斯,并连续多年成为最畅销的新能源车型;1992年开始推进氢燃料电池方面的研究,并在2014年推出了氢燃料电池车Mirai。


截至目前,丰田在全球的电动化车型销量超2000万台,超过了其他汽车制造商销售的全电动车的总量,并且做到了电池系统零事故。同时,沿着自身制定的战略路线发展的过程中,丰田这个电动化的“老司机”在油电混合技术和氢燃料电池技术方面积累了大量的专利,可以说是一骑绝尘。


今年,广汽丰田凭借丰田在25年间发展积累的宝贵电动化技术,在万众瞩目之下推出了全新广汽丰田bZ4X纯电SUV,从拥有深厚技术沉淀的混动拓展到如今的纯电,实现了在CLTC工况标准下最高615km的续航里程,以10年90%的电池容量保持率为目标进行研发,放眼整个行业都极具竞争力。



1. 纯电的根本痛点——续航和衰减


据中国汽车工业协会统计分析,2022年7月,新能源汽车的市场占有率达到了24.5%。随着新能源车型的日益普及,续航和动力衰减也让纯电动车的焦虑点被叠加放大,“无法驾驶远程”、“里程越开越少”成为了今天汽车论坛上的“敏感词”,而这与动力电池本身的容量、输出效率和寿命设计息息相关。


丰田选择控制从负极表面产生的老化物质入手,使用高性能低衰减电池——在负极表面采用防老化处理,对电池进行了更严密的防水设计,同时采用均匀冷却的电池组结构以及避免对电池各部位造成负担的控制系统。这样动力电池致力达成“10年后容量保持率长达90%”的开发目标值,带来超越同级产品的长久电池寿命,无需再为电池寿命衰减而焦虑。


电池耐久只能做到开源,要想省电还需要节流。丰田使用了先进的三合一电机系统,不仅输出效率达到了97%,尽可能地把每一度电都花在“刀刃”上。而且更小的体积也能为电池包和驾乘空间留出更多余地。


刚才我们还提到,工作温度也是影响锂电池效率的重要因素,车辆自身需要保持一个合适的工作温度。


在低温条件下,电动车需要利用空调系统的制热能力,来消耗电能为电池进行升温。目前很多老款纯电动车上的制热系统都是PTC加热(正温度系数热敏电阻),随着温度的升高电阻也在升高,所以可以实现恒温发热。因为PTC成本低、结构简单、出热快,受外界环境影响小,因此从入门车到高端车都普遍在使用。但PTC有一个很扎心的问题——极其费电,在纯电动车上这算是“偷水晶”一样的操作了,直接影响车辆续航。


广汽丰田bZ4X则“豪气”地配备了热泵式空调。顾名思义,热泵就像一个抽水机,通过蒸发吸热,液化放热把外界的低温热量抽到相对⾼温的乘客舱⾥。 


与PTC加热不同,PTC是硬着头皮产生能量,能效比仅为0.95,需损耗非常多的电能;而热泵制热方案是以冷媒为介质的热传递的过程,是能量的搬运工,最高能效比可以达到2,也就意味着同样的热量需求,热泵制热方案只花一半的能耗。这样一来,广汽丰田bZ4X就能实现更高程度的省电。


PTC和热泵的能耗对比 | Torben Fischer-Comparison of the consumption of a conventional PTC heating element and a heat pump system at an ambient temperature of 0°C  


除了动力电池直接供能,广汽丰田bZ4X还是国内首次搭载太阳能充电穹顶的车型,可以说是把续航问题“举在了头顶”。其实此前丰田已经在普锐斯PHEV车型上尝试过了太阳能车顶,但功率和续航还是偏小。而bZ4X的太阳能穹顶进行了大幅优化,全年可以增加1750km的续航,为解救续航焦虑再叠加了一个强力太阳“buff”。而且如果换算成纯电,相当于节约了142kWh的电能,也距离纯电驾驶碳中和更近一步。


当然,续航和衰减只是纯电时代的焦虑之一,买了新能源车却没有燃油车的驾驶感受,依然是今天新能源车主们的“心结”,但好在广汽丰田bZ4X也给出了解题方案。


2. 拓展纯电能力,补平驾控短板


一旦拥有了更长的“寿命”,古人们自然也就更有自信去“行万里路”。不过放在电车上,可能不太行得通。因为电动车似乎更适合城市驾驶,面对户外各种复杂轻越野路况就有点局促了。


这样担心并不是没有道理,因为越野属于大负荷低速行驶工况,电机几乎以最大的扭矩运行,此时,电机的温度迅速提高,与发动机不同,电机的运行温度一般不能超过180℃,达到这一温度后电机就会退磁,然后就没法用了。


影响电动车越野第二个原因是脆弱的底盘。几乎所有电动车的电池都装在底盘正下方,在越野时托底、剐蹭在所难免,这些问题在燃油车上顶多就是底盘变形,但在电动车上可能就会导致电池组损坏,引起电池包破损、起火等严重后果。


针对电动车的“驾控焦虑”,基于e-TNGA 架构打造的广汽丰田bZ4X进行了问题拆解——在车身采用了全方位碰撞应对结构,在车底使用了碰撞吸能结构,同时在电池下方安装了3.2mm的铝制厚护板,还将电池液冷板与电池模组隔离,防止冷却液泄露起火,有效保护了电池部位。



在碰撞事件后,车辆的乘员及装载物的损伤越小,车辆的耐撞性就越高。相比普通钢材,高强度钢材可以达到屈服强度≥600Mpa的强度,面对迎面而来或侧向的碰撞,可以更好地“承伤”。


不同材料强度对比 | 参考资料[4]


广汽丰田bZ4X首次导入了6种新技术,在全车使用了61%以上的高强度钢材,进一步有效应对了外界撞击,保证电池包以及车内驾乘人员的安全。


安全得到了保障,那就是时候去野了!广汽丰田bZ4X搭载X-MODE 四驱越野辅助模式,结合全新研发的Grip–Control智能蠕行模式,具备斯巴鲁同等四驱性能,一台纯电动车也能驾驭从雪坡到泥泞的复杂路况,从日常驾驶到轻越野都能放心掌控。


驾驶乐趣的极限大概就是向赛车拉平对齐。目前广汽丰田bZ4X正积极导入中国市场的OMG驾控套装,由赛手方向盘与线控转向系统组合而成,无需换手即可完成转向操作,极大减轻驾驶者操作负担。


3. 除了强大的四肢和心脏,还要一颗聪明的大脑


当电池续航、驾控等问题被逐一破解,纯电动车丰富的智能玩法也显得更踏实稳重。


汽车电子平台化目前正在逐渐普及,Electrical Architecture 电子架构这个概念最早由德尔福提出,以划分不同功能域的方式来集中控制驾驶辅助、动力等不同ECU(电子控制单元)。一旦电子架构成形,那么就相当于在车内给你装了一个强大的大脑,至于需要实现什么功能,那么完全靠你想象力了。而纯电动车由于自身电子架构的天生血统,在智能控制方面天生比燃油车更有优势。


图片:博世


广汽丰田bZ4X这一次在国内首次搭载了丰田“TSS 3.0 智行安全辅助套装”,实现了具备行业领先的辅助驾驶能力,先进功能毫不逊色于新势力,可靠性更是经过了长久检验。带有记忆功能的多场景智能泊车助手,即使是开放式车位和狭窄的路况,也可轻松应对。而后续的智能生态维护,也可以通过车机OTA稳步实现。


总结来看,全新上市的广汽丰田bZ4X充分体察到了纯电动车主们的需求,从深度和广度让用户对纯电动车的使用更安心,创新地让太阳能可以为续航助力,加上通过全新的智能化、运动操控系统,拓宽了电能驱动的能量半径,让纯电动车在“长寿”的基础上,更凸显出最大化的驾驶价值。



如何打造一个完备的纯电生态?


随着消费升级,选择产品的同时,其可追溯的家族产品历史同样是决策时考虑的因素。不过,广汽丰田bZ4X可以再次让精致的消费者们放心——传承丰田高QDR基因,品控水平稳居世界前列。


产品力足够强是一款车的基本,却并非唯一。能够用细节打动人的产品,才能让人真正放心,除了车辆本身,营销、渠道、售后等体系都要围绕消费者的利益点进行重构。


营销、渠道和售后的核心是效率和用户体验,企业的信息流、物流和用户之间的距离要越短越好,透明可靠的销售模式、完善可靠的造车品质和服务体系,整个网络背后,是一个由庞大资金流、物流和其他系统支撑的后台,以保证不同渠道的体验和服务整体的展陈一致,完成用户全生命周期的闭环,为后续用车提供了安心的保障,这些也是广汽丰田向外树立的目标。


作为更体现产品价值的环节,售后服务体系更能拉开品牌的差距。传统的汽车服务往往集中在线下,但在数字化生态完善的今天,用户会在线下体验,也会借助线上信息来辅助决策,线上线下的界限逐渐模糊。由之而来的营销触点、售后服务体系,都要在新的思维下进行调整。


凭借对市场、供应链、用户的了解,广汽丰田也可以说是将服务做到了“保姆级”,通过线上线下双渠道共同服务用户——线下在全国重点城市将开设了15家新能源销体中心,在线上数字化服务,随时随地查看车辆“排产、生产、运输、到店”的订单状态;还在覆盖全国超 660 家经销网络(其中 322家设有新能源空间),让用户切感受到“全国各地放心走〞 的安心便利。简单来说,用户在哪,广汽丰田的渠道就要在哪。



在今天内卷的新能源市场上,通过堆料来让参数更好看、让功能更花哨,或许是大部分新势力厂商“弯道超车”的策略。但对于丰田这家拥有25年新能源车研发沉淀的“老厂”来说,审慎、稳定地推出每一代产品却是必经之路。正是因为几十年来的行业经验,让丰田在消费者对新能源汽车提出的各种顾虑和犹豫面前有了充足的底气,可以凭借一款经过深思熟虑的产品,让新能源车主们彻底放心选择、安心驾驶。


当广汽丰田bZ4X解决了电池续航、衰减和安全等这些“老大难”的问题,相信“车到山前必有路,有路必有丰田车”带来的踏实感更能长久地立足于新能源赛道上。

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10月10日上市的广汽丰田bZ4X

现已开启预约选购

详情见广汽丰田官方渠道


参考文献

[1] Pyrkov, T. V., Avchaciov, K., Tarkhov, A. E., Menshikov, L. I., Gudkov, A. V., & Fedichev, P. O. (2021). Longitudinal analysis of blood markers reveals progressive loss of resilience and predicts human lifespan limit. Nature communications, 12(1), 1-10.

[2] Austad, S. N. (2022). Methuselah's Zoo: What Nature Can Teach Us about Living Longer, Healthier Lives. MIT Press.

[3] Gao, T., Han, Y., Fraggedakis, D., Das, S., Zhou, T., Yeh, C. N., ... & Bazant, M. Z. (2021). Interplay of lithium intercalation and plating on a single graphite particle. Joule, 5(2), 393-414.

[4] 李松晏, 郑志军, & 虞吉林. (2015). 高速列车吸能结构设计和耐撞性分析. 爆炸与冲击, 35(2), 164-170.

果壳商业科技传播部出品

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