沉重的电动汽车需要结实的轮胎——这意味着要重新发明它们的轮子

电动汽车比燃油车更重。为它们设计轮胎是一项独特的挑战。
Pirelli Elect EV tires
倍耐力 Elect EV 轮胎。倍耐力

电动汽车的焦点通常集中在续航里程和充电速度,以及电池组成和可持续材料上。然而,电动汽车新闻很少充分肯定一个被忽视但至关重要的因素:轮胎。电动汽车比其燃油车的“表亲”更重,因此,电动机产生的即时扭矩更大,这给车辆的“橡胶鞋”带来了额外的压力。专为电动汽车制造的轮胎使用特殊的胎面化合物和花纹,并经过精心设计,以承受更重的组件和更大的扭矩应变。

降低轮胎阻力

倍耐力、固特异和大陆等公司已积极加大了专门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结构的一个重要方面,因为它直接影响续航里程和乘坐质量。大陆轮胎将滚动阻力定义为“轮胎在规定距离内使用的能量量。”

减少滚动阻力需要更浅的胎面深度和更窄的接触面,以及更硬的胎面化合物和更坚固的侧壁。通过减少轮胎的“形变”,即过度运动,专为电动汽车设计的轮胎旨在提高效率——或者更确切地说,是避免能量损失。

“滚动阻力系数一直是设计电动汽车时的问题,”倍耐力首席技术官 Ian Coke 告诉 PopSci。“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权衡。这是一个巨大的挑战。”

从零开始建造

两年前,一个由两名女性组成的团队驾驶一辆预生产的 Rivian R1T 皮卡车参加了 Rebelle Rally,这是一场艰苦的 1500 英里越野比赛。那时 R1T 已经生产了好几年,但在拉力赛中严酷的沙漠环境中测试它,暴露了它的优点和缺点。R1T 的驾驶员 Emme Hall 发现其优势之一就是定制设计的倍耐力 Scorpion 全地形轮胎。

“Scorpion 轮胎通常在街头使用时设置为 48 [磅/平方英寸],但我大部分时间都保持在 35 psi 左右,当遇到 Big Dune、Dumont Dunes 和 Glamis 的软沙时,则降低到 20 psi,”Hall 在 CNET 上写道。“这些 Scorpion 轮胎承受了我扔给它们的一切,毫无障碍。”

倍耐力的 Coke 表示,更安全、更高效、更安静的驾驶的关键在于从头开始为新电动汽车创造轮胎。电动汽车驾驶员磨损轮胎的速度平均比驾驶传统燃油车的驾驶员快 20%,因此使用非电动汽车相同的轮胎可能会带来相当大的麻烦,因为需要更频繁地更换。

“为车辆量身定制我们提供的轮胎对我们来说非常重要,”Coke 说。“[制造商] 项目的启动至少要提前三年。我们与车辆同步设计轮胎。”

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这些轮胎的制造考虑到了该特定车辆的规定胎压。改变这个公式可能会导致侧滑、漂移甚至更糟。Coke 告诉《福布斯》:“虽然增加轮胎气压确实会降低滚动阻力……但同时也会降低轮胎的抓地能力,这在恶劣条件下、紧急制动或转弯载荷将牵引力推向极限时可能是一种危险的交易。”

下一步是什么?

Rivian 并不是唯一一家拥有定制轮胎的电动汽车制造商;一些特斯拉车型和新款大众 ID.3 都配备了由大陆轮胎公司生产的原装轮胎。市场上还有无数其他正在开发或已经上市的例子。

例如,GMC 的 Hummer EV 采用专门设计的 35 英寸固特异 Wrangler Territory 轮胎,适用于公路和越野性能。虽然我们知道 GMC 将在 2023 年推出 Sierra EV 皮卡,但我们尚不清楚它将配备何种轮胎。该品牌已表示,新款 Sierra EV 将配备与 Hummer EV 相同的 CrabWalk 功能,这是 GMC 的独有功能,可同步前后轮的转向和角度,从而使车辆在低速时能够进行对角线行驶。这种运动和重量的组合无疑需要能够承受与 Hummer EV 或 Rivian R1T 相同压力的“橡胶鞋”。

与此同时,固特异和米其林等公司正在朝着下一个电动汽车前沿迈进:无气轮胎。这些类型的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。它们是否能够承受电动汽车的“巨石”仍然是个问题,但其可持续性因素很有吸引力,因为无气轮胎需要更少的更换。

 

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Kristin Shaw

特约撰稿人

Kristin Shaw自2022年起为Popular Science撰写汽车相关文章。在成为一名专注于汽车的记者之前,她在电信、科技和航空领域积累了丰富的经验。


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