SIM-Drive新款EV：通過液壓成型材料和CFRP實現輕量化
據日經BP社報道，日本電動汽車（EV）開發公司SIMDrive宣布，2011年1月啟動的二期先行開發車項目“SIM-WIL”（以下簡稱WIL）已經完成（圖1）。開發目標是試制出設想2014年前后開始量產的先行開發車，有34家打算涉足EV業務的企業和團體加盟。
圖1：SIM-Drive的新型電動汽車（EV）“SIM-WIL”
采用容易被普通消費者所接受的外觀設計，同時確保了351km的續航距離。
WIL與第一款先行開發車“SIM-LEI”（以下簡稱LEI）相比增加了電池數量，由此充電一次可行駛351km，此外還實現了與B級車車身和E級車車身相當的寬敞車內空間。另外，0～100km/h的加速時間為5.4秒，可與中級水平的跑車匹敵。
第一款先行開發車LEI配備容量為24.9kWh的東芝產鋰離子充電電池“SCiB”，續航距離在最初發布時為333km（JC08模式，之后以過小估 計行駛阻力等為由下調至268km）。而此次的WIL則配備了容量為35.1kWh的松下產鋰離子充電電池（18650型），續航距離為351km。即便 是與LEI的修正后的數值相比，WIL所配備電池的每kWh行駛距離要短一成左右。
關于這點，繼LEI之后再次擔任WIL開發負責人的SIM-Drive執行董事、車輛開發統括部長兼項目經理真貝知志闡述了WIL開發的目的：“SIM-LEI奉行‘唯效率論’，外觀設計上也將空氣動力特性放在第一位。此次的目標是打造可受到更多消費者青睞的‘B級中檔’車輛。”
原來的LEI重視空氣動力特性，結果形成了在左右方向上使車輛后方大幅變窄的特別設計。因此，用戶看到LEI后表示“不采用這種設計，就無法成為EV嗎？”。
將WIL和LEI的車身尺寸相比較，可以明白兩車的軸距均為2950mm。WIL的尺寸為長4150×寬1715×高1550mm，LEI為 4700×1600×1550mm，WIL的長度大幅縮短、寬度更大。這種改變從空氣動力學的觀點來看是不利的。明知道每單位行駛距離的耗電量會增加，但 WIL還是采用了接近B級量產發動機車型的車身尺寸。
電池數量增加后車身仍較輕
為了在空氣阻力增加的情況下也要確保300km以上的實用續航距離，WIL的電池配備量增至LEI的1.4倍左右。即便如此，車身重量還是成功地由LEI的1650kg減輕70kg至1580kg。輕量化是WIL的開發課題之一。
能夠實現輕量化的關鍵技術是車身構造的改變。WIL的車身構造方面，底部周圍與LEI一樣采用在鋼板沖壓構造的底架內部配備電池的“Component Built-in式車架”。此外，車身上層還采用由液壓成型閉截面材料構成車架的空間構架，代替了LEI的單體構造（圖2）。
圖2：SIM-WIL的車身構造
從前柱到天窗側、天窗強化材料以及中柱的上半部分等（圖中綠色部分），采用了液壓成型材料。
采用液壓成型材料的是連接前柱到車頂側的部件，橫跨天窗寬度方向的兩根強化材料，以及中柱的上半部分。與原來通過點焊將兩張鋼板粘在一起時相比，部件個數減少、重量減輕，而且具有高剛性。通過采用空間構架構造，WIL的白車身重量由LEI的409kg減輕49kg至360kg。
另一個為了實現輕量化而采用的是CFRP（碳纖維增強樹脂基復合材料，簡稱碳纖維復合材料）制車門。采用碳纖維復合材料制作的是車門的外板和內板，窗框與普通汽車一樣采用鋼板制造。采用碳纖維復合材料制造的內板，根據不同部位需要的強度，粘貼了四種厚度的碳纖維復合材料（圖3）。
圖3：SIM-WIL采用碳纖維復合材料的車門飾板
圖中是內板?？筛鶕枰膹姸?，因位置而改變厚度。
另外，WIL將車門防撞梁的部分向外側突出以減小車門厚度，從而抑制了正面投影面積的增加，同時確保了車內空間，這種方法源自LEI。采用碳纖維復合材 料后，WIL四個車門的重量（只有外板，內板和門窗）加起來為33kg，LEI的四個鋼制車門為60kg，前者比后者輕27kg，即44％。
四個輪子采用未使用減速器的外轉子式輪內馬達，這點與LEI相同（圖4）。雖然LEI追求全球最大級別的700N·m扭矩和高效率，但存在扭矩波動（由啟 動時的旋轉不穩造成的振動）較大這個課題。據悉，WIL中配備的新型馬達沿襲了LEI馬達的基本構造，在維持效率和扭矩的同時，改進了磁鐵的配置等，從而 大幅減少了振動。
圖4：外轉子方式的輪內馬達
改進了磁鐵的配置等，從而減小了扭矩波動。
前懸掛也進行了大幅改進。雖然與LEI同為雙橫臂形式，但是原本為兩根的上搖臂改成了高位A臂，從而提高了前后方向的剛性（圖5）。
圖5：前懸掛
將上搖臂改為高位A臂，從而提高了剛性。
此次將配備的鋰離子充電電池由東芝SCiB改成松下18650型，是因為更加注重能量密度。WIL的電池容量為LEI的1.4倍，而電池的容積卻“基本沒變”（真貝）。
