在知識直播成為新風(fēng)尚的今天,《張朝陽的物理課》與沃爾沃的跨界合作早已不是首次。自從 2022 年沃爾沃 XC90 首次攜手這一知識 IP開啟硬核物理課堂后,雙方就在用科學(xué)理性解讀汽車科技的道路上不斷探索。2024年成都車展上,張朝陽更是在沃爾沃展臺開設(shè)專場,從物理學(xué)視角深入剖析了沃爾沃插混技術(shù)的底層邏輯。
9月26日,在沃爾沃全新XC70重磅上市之際,搜狐創(chuàng)始人、董事局主席兼CEO、物理學(xué)博士張朝陽再次攜手沃爾沃在新一期的《張朝陽的物理課》中對沃爾沃SMA超級混動架構(gòu)進(jìn)行物理學(xué)拆解,用公式與碰撞試驗解讀向消費者詮釋了豪華品牌 "安全" 與 "效能" 的平衡之道。張朝陽一直致力于用科學(xué)原理解讀生活中的物理知識,而沃爾沃始終以安全和創(chuàng)新著稱,兩者間的再次合作堪稱是“物理理論與工業(yè)實踐的又一個天作之合”。

一、油電之爭的物理本質(zhì):為什么混動才是“最優(yōu)解”?
在每天通勤路上,面對油費電價波動,你是否也在油車與電車之間反復(fù)權(quán)衡?既向往電車的迅捷智能,又舍不得油車的續(xù)航穩(wěn)定;城市通勤圖省電安靜,高速長途怕充電麻煩,這幾乎成為了當(dāng)代車主們的“經(jīng)典難題”。
張朝陽在本次課程中從最基礎(chǔ)的物理概念入手,解釋“扭矩”“轉(zhuǎn)速”與“功率”的關(guān)系。在“功率 = 扭矩 × 轉(zhuǎn)速”這個簡單的公式背后,正是油車與電車根本性能差異的體現(xiàn)。
油車就像“長跑選手”,發(fā)動機(jī)在高速巡航時效率最高,但低速起步乏力,油耗高、響應(yīng)慢。對此,張朝陽用熱力學(xué)第二定律、卡諾循環(huán)、奧拓循環(huán)與米勒循環(huán),解釋了為什么發(fā)動機(jī)最高熱效率難以突破40%,他表示“這就是物理規(guī)律定的,熱能在向機(jī)械能轉(zhuǎn)換時必有損耗。”相對而言,電車更像“短跑選手”,電機(jī)起步快、安靜平順,能量轉(zhuǎn)換效率近乎100%。但在高速狀態(tài)下,會因為“反電動勢”和“鐵損”的原因?qū)е滦氏陆?,動力衰減明顯。

正是這兩種動力系統(tǒng)的“互補(bǔ)性”,讓混動成為了最優(yōu)解。沃爾沃全新XC70誕生于SMA 超級混動架構(gòu),通過精妙的機(jī)械設(shè)計與電力分配方案,在物理學(xué)層面破解了這一難題。
二、沃爾沃SMA超級混動架構(gòu):“四擎四驅(qū)”夢之隊,全能應(yīng)對全場景
沃爾沃SMA(Scalable Modular Architecture)是一種“原生混動架構(gòu)”。所謂原生混動,即從設(shè)計之初就以混合動力系統(tǒng)為核心進(jìn)行架構(gòu)開發(fā)的平臺,電池、電機(jī)、發(fā)動機(jī)、電控與底盤實現(xiàn)深度集成與優(yōu)化。張朝陽在課堂上特別表示:“沃爾沃SMA超級混動夢之隊的全能統(tǒng)治力,是基于SMA原生混動架構(gòu)架,不是油改電,而是原生重新設(shè)計。”
XC70搭載的這支“超級混動夢之隊” 按 “短跑、中長跑、全能”精準(zhǔn)“選人”,核心隊員有四位:1.5T米勒循環(huán)發(fā)動機(jī) + P1 電機(jī) + P2 電機(jī) + P4 電機(jī),這不是簡單四個零件,而是一支能跑馬拉松的 F1 車隊。P1電機(jī)負(fù)責(zé)發(fā)電與能量回收,配合發(fā)動機(jī)高效運(yùn)作;P2電機(jī)實現(xiàn)扭矩?zé)o縫銜接,杜絕頓挫;P4電機(jī)后軸獨立驅(qū)動,實現(xiàn)原生四驅(qū);1.5T米勒循環(huán)發(fā)動機(jī)在高速巡航時高效省油。再加上3檔DHT專用變速箱作為“戰(zhàn)術(shù)指揮官”,系統(tǒng)能在七種工作模式中智能切換。

純電模式讓城市通勤零油耗、零噪音;直驅(qū)模式在高速巡航時發(fā)動機(jī)直接驅(qū)動,能效最高;串聯(lián)模式在低電量時,通過發(fā)動機(jī)和發(fā)電機(jī)給電動機(jī)提供電能;并聯(lián)模式在急加速時發(fā)動機(jī)與電機(jī)共同發(fā)力;能量回收模式在減速下坡時將動能轉(zhuǎn)為電能;智能充電模式在行駛中自動補(bǔ)電,避免虧電尷尬;全功率模式在極致動力請求時,三電機(jī)與發(fā)動機(jī)全力輸出。這套系統(tǒng)真正實現(xiàn)了“超級混動,超級全能,四擎全路況,七模全場景” 的承諾。
高速續(xù)航、擁堵油耗與復(fù)雜復(fù)雜路況通過性,是駕駛者常見的三大用車挑戰(zhàn)。沃爾沃SMA超級混動夢之隊,靠的從來不是單點蠻力,而是全場景覆蓋的戰(zhàn)術(shù)配合。沃爾沃XC70在滿油滿電綜合續(xù)航可達(dá)1200km,高速路段由高效發(fā)動機(jī)專用于直驅(qū),四驅(qū)車型虧電油耗低至6.55L/100km,市區(qū)行駛時則優(yōu)先純電模式,低電量時切換到串聯(lián)(增程)模式;四驅(qū)系統(tǒng)實時分配扭矩,配合電機(jī)與發(fā)動機(jī)并聯(lián)驅(qū)動,提升復(fù)雜路況通過性和穩(wěn)定性。XC70 SMA架構(gòu)的智慧動力管理,更平順、無感地幫駕駛者切換不同工作模式,真正做到了 “全場景從容”。
三、嚴(yán)苛碰撞測試的背后:安全標(biāo)簽,已經(jīng)刻在沃爾沃品牌基因里
如果說動力系統(tǒng)是沃爾沃XC70的“體能優(yōu)勢”,那安全性能就是它的“生命底線”。
在這次課程中,張朝陽重點解析了沃爾沃XC70近期進(jìn)行的50km/h正面中心柱碰撞測試。這個遠(yuǎn)超行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的嚴(yán)苛試驗,不僅展示了車輛在極端情況下的保護(hù)能力,更揭示了其背后蘊(yùn)含的力學(xué)原理。相比與撞墻或者對撞,中心柱面積更小,相當(dāng)于生活中撞到樹或者電線桿,瞬時產(chǎn)生極大的壓強(qiáng)。

不僅如此,前幾日沃爾沃還進(jìn)行了一場更極端真實的車對車碰撞測試試驗“XC70與XC90”以64km/h相對速度(總相對時速128km/h)發(fā)生50%重疊對撞,碰撞中,XC90整備質(zhì)量比XC70更大,碰撞后XC70明顯“后退甩出”,速度差更大、所受沖擊更強(qiáng),對車身和乘員保護(hù)挑戰(zhàn)更嚴(yán)峻。
在兩場碰撞測試中,XC70的表現(xiàn)都令人印象極其深刻。高速攝像機(jī)記錄的數(shù)據(jù)顯示,當(dāng)車輛以 64km/h的速度撞擊障礙物時,前端吸能區(qū)通過可控變形盡可能延長碰撞時間,分流沖擊力。在這短短不到1秒內(nèi)能做的事情都被做到了極致。
正如張朝陽所說,沃爾沃的安全哲學(xué)正是體現(xiàn)在它的“兩軟一硬”結(jié)構(gòu)中:“軟”指的是鋁制吸能結(jié)構(gòu),全車多個吸能盒、防撞梁在碰撞時潰縮吸能;“硬”的是硼鋼籠式車身,抗拉強(qiáng)度高達(dá)1600MPa,保證乘員艙絕不變形;另一個“軟”是它在全車設(shè)計了七處安全氣囊系統(tǒng)(主駕安全氣囊、主駕側(cè)氣簾、主駕遠(yuǎn)端氣囊、主駕側(cè)氣囊,還有副駕安全氣囊、副駕側(cè)氣簾、副駕側(cè)氣囊)與三點式安全帶,碰撞時點爆預(yù)緊,兩級限力,避免二次傷害。
沃爾沃XC70的電池包,采用4.2mm航天級阻熱氣凝膠隔熱,遠(yuǎn)超行業(yè)常見的1mm,支持「潛水級」的IPX8最高防水標(biāo)準(zhǔn),也可以在50毫秒內(nèi)快速斷電,熱失控后24小時內(nèi)無明火、無爆炸,遠(yuǎn)超國標(biāo)2小時的要求。
這兩次碰撞測試,都可以清晰地看到車輛在極端情況下的無數(shù)個細(xì)節(jié)上或柔或剛的響應(yīng)。如果站在研發(fā)的上帝視角對沃爾沃XC70的安全設(shè)計進(jìn)行總結(jié),無論是三電安全、被動防護(hù),還是主動預(yù)防方面,沃爾沃XC70都在不斷刷新行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),始終站在汽車安全的天花板上。
張朝陽用他一貫的推演式講解,將復(fù)雜的工程問題轉(zhuǎn)化為清晰的物理語言。從熱力學(xué)第二定律到電磁感應(yīng),從扭矩公式到碰撞沖量,他讓我們看到:好的汽車產(chǎn)品,背后一定有一套完整的科學(xué)邏輯支撐。

沃爾沃XC70正是這套邏輯的集大成者,它用原生混動SMA架構(gòu)解決了“油電的選擇題”,實現(xiàn)全場景高效覆蓋;它用“四擎四驅(qū)”夢之隊組合,覆蓋7大模式,智能無縫切換;它用“兩軟一硬”的安全哲學(xué),樹立了混動車型的安全新標(biāo)桿。這不是技術(shù)的堆砌,而是XC70適配全場景最真實的體現(xiàn)。
總結(jié):
從1959年發(fā)明三點式安全帶并免費開放專利,到全球首個交通事故研究團(tuán)隊的成立,安全早已刻入沃爾沃的品牌基因。如今,在電動化、智能化的浪潮中,沃爾沃又一次用SMA架構(gòu)證明:安全沒有終點,技術(shù)沒有邊界。
這堂《張朝陽的物理課》,不僅是一場產(chǎn)品解析,更是一次關(guān)于“如何科學(xué)地造車”的深度對話。它告訴我們:真正的豪華,不是配置的堆砌,而是安全的確定性、動力的高效性和科技的智慧性。如果你還在油與電之間徘徊,或許這堂課能給你一個明確的答案:不用妥協(xié),也不用選擇。因為好的產(chǎn)品,就是要滿足你的全部!