重型电动汽车需要坚固的轮胎——这意味着要重新发明轮子

重型电动汽车需要坚固的轮胎——这意味着要重新发明轮子

电动汽车的焦点通常集中在续航里程和充电速度,以及电池结构和可持续材料上。然而,电动汽车新闻很少给予一个不为人知但至关重要的因素足够的重视:轮胎。电动汽车比燃气驱动的同类汽车更重,因此,电动机会产生更多的按需扭矩,这会给车辆的橡胶底板带来额外的压力。为电动汽车制造的轮胎使用特殊的胎面胶料和花纹,经过精心设计,可以承受更重的部件以及更大的扭矩应变。

减少轮胎阻力

倍耐力、固特异和大陆等公司已积极加大对专为电动汽车设计的轮胎的研发力度。滚动阻力是电动汽车轮胎构造的一个重要方面,因为它直接影响行驶里程和乘坐质量。大陆轮胎将滚动阻力定义为“轮胎在规定距离内消耗的能量”。

减少滚动距离需要更浅的胎面深度和更窄的胎面面积,以及更硬的胎面胶料和更坚固的侧壁。通过减少轮胎“蠕动”或过度运动,电动汽车专用轮胎旨在提高效率 - 或者更确切地说,避免能量损失。

倍耐力首席技术官 Ian Coke 告诉 PopSci:“滚动阻力系数始终是电动汽车设计中的问题。你必须了解降低滚动阻力以匹配续航里程和最大化性能之间的平衡。这是一个巨大的挑战。”

从头开始构建

两年前,一支由两名女子组成的团队驾驶一辆预生产版 Rivian R1T 皮卡参加了 Rebelle Rally 比赛,这是一场艰苦的 1,500 英里越野比赛。当时 R1T 已经投产好几年了,但在拉力赛中在恶劣的沙漠环境中进行测试,暴露了它的优点和缺点。R1T 车手 Emme Hall 发现其中一个优点是定制设计的倍耐力 Scorpion 全地形轮胎。

Hall 在 CNET 上写道:“在街道上使用时,Scorpions 通常设置为 48 [磅/平方英寸],但我大部分时间都将其保持在 35 psi 左右,当我在 Big Dune、Dumont Dunes 和 Glamis 的软沙上行驶时,压力会降至 20 psi。”“这些 Scorpions 承受住了我向它们扔的所有东西,没有出现任何问题。”

倍耐力公司的可口可乐表示,实现更安全、更高效、更安静驾驶的关键是从头开始为新型电动汽车打造轮胎。电动汽车司机的轮胎磨损速度比驾驶传统燃气汽车的司机平均快 20%,因此使用非电动汽车使用的相同轮胎可能会带来相当大的麻烦,因为必须更频繁地更换轮胎。

“对我们来说,轮胎必须与车辆本身相匹配,这一点非常重要,”科克说。“[制造商]计划至少在车辆上市三年前就开始了。我们在设计车辆的同时设计轮胎。”

[相关:随着电动汽车越来越大、越来越快,它们的危险性也越来越大]

而且这些轮胎在制造时会考虑到特定车辆的规定气压。改变该配方可能会导致打滑、滑行甚至更糟的情况。可口可乐告诉《福布斯》 “虽然增加轮胎气压确实可以降低滚动阻力......但同时也会降低轮胎的抓地能力,这在恶劣条件下,当紧急制动或转弯负载将牵引力推到极限时,可能会很危险。”

下一步是什么?

Rivian 并不是唯一一家采用定制轮胎的电动汽车制造商;部分特斯拉车型和新款大众 ID.3 均采用大陆集团生产的原装轮胎。还有无数其他例子正在研发中或已经上市。

例如,GMC 的悍马 EV 采用专门设计的 35 英寸固特异牧马人 Territory 轮胎,适合公路和越野性能。虽然我们知道 GMC 将于 2023 年推出 Sierra EV 皮卡,但我们不知道它将使用哪种轮胎。该品牌表示,新款 Sierra EV 将包含与悍马 EV 相同的 CrabWalk 功能,这是 GMC 独有的功能,可同步后轮和前轮的转弯和角度,使车辆在低速时可以对角移动。这种运动和重量的结合肯定需要能够承受压力的橡胶鞋,就像悍马 EV 或 Rivian R1T 上的橡胶鞋一样。

与此同时,固特异和米其林等公司正在努力开拓电动汽车的下一个前沿领域:无气轮胎。这类轮胎使用独特的辐条系统来支撑外圈,而不是空气,从而有效地消除了爆胎现象。这些轮胎是否能支撑电动汽车的重量级车型仍是一个问题,但可持续性因素很有吸引力,因为无气轮胎需要的更换次数更少。

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