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e-tron、Model 3電池系統(tǒng)核心特性對(duì)比

時(shí)間:2020-04-23 08:49來(lái)源:蓋世大V說(shuō) 作者:2030出行研究室
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       在AVL公司 Jon Caine的《Battery Update Development and testing》有關(guān)于奧迪e-tron、蔚來(lái)ES8和Model 3三款電池的對(duì)標(biāo)和比較，里面有一些關(guān)鍵特性值得我們思考。
 
       正如下圖所顯示的那樣，AVL認(rèn)為：奧迪在運(yùn)行的魯棒性、安全性、工程設(shè)計(jì)需求、可制造性和可服務(wù)性都比較領(lǐng)先，這些特性都是傳統(tǒng)車企非常看重的內(nèi)部特性；但是在性能、成組效率和成本三項(xiàng)關(guān)鍵要素上落后。而恰恰是這幾項(xiàng)關(guān)鍵特性，讓整車體現(xiàn)給消費(fèi)者的特性上顯得不夠重視。
圖1 AVL對(duì)e-tron和Model 3電池設(shè)計(jì)的評(píng)分
 
       PART 1 基本特性的對(duì)比
 
       AVL做的測(cè)試都是基于拆解下來(lái)的電池系統(tǒng)，所以作為樣本的Model 3后驅(qū)長(zhǎng)程版本的容量偏小。從數(shù)據(jù)來(lái)看包含了OBC和DCDC的Model 3電池包在重量和質(zhì)量成組效率上都高了不少。目前質(zhì)量成組率國(guó)內(nèi)圍繞大電芯的開(kāi)發(fā)都開(kāi)始往70%-80%進(jìn)發(fā)，所以對(duì)于e-tron來(lái)說(shuō)，它的電池設(shè)計(jì)在重量和成組效率方面考慮得太保守了。而核心的差異，還是成組的問(wèn)題，e-tron的電芯，能量密度并不低，我們現(xiàn)在來(lái)看，基于390模組的設(shè)計(jì)，很難得到較高的成組率和系統(tǒng)能量密度。
       
表1 參數(shù)的基本對(duì)比
 
       PART 2 奧迪對(duì)電池的考慮
 
       奧迪的做法其實(shí)是將電池系統(tǒng)和整車分離的做法，所以如下圖所示，在側(cè)柱碰實(shí)驗(yàn)的時(shí)候，電池系統(tǒng)和模組距離車身的邊緣距離分別為250mm和305mm，基本怎么撞都有足夠的潰縮空間可以保證模組不會(huì)在碰撞中變形。大眾的這種設(shè)計(jì)，從e-tron開(kāi)始，在保時(shí)捷Taycan、MEB甚至是后續(xù)的PPE上都是從一而終的。而Model 3的考慮，是把電池緊緊的“綁”在車上，距離邊緣的距離是很有限的。基于一體化的考慮，使得Model 3在各項(xiàng)測(cè)試中也能通過(guò)各種標(biāo)準(zhǔn)，但是有一定的概率模組會(huì)承受不同程度的擠壓。
圖2 從安全角度的考慮
 
       如下圖所示，如果我們仔細(xì)看下托盤的結(jié)構(gòu)，就能很仔細(xì)的看清楚Y方向邊緣結(jié)構(gòu)，電池部分像是裝了鎧甲，Model 3的電池系統(tǒng)都靠和整車配合，所以從這方面防護(hù)的角度，e-tron完全體現(xiàn)了德國(guó)工程師在碰撞安全上的工程考慮。在Z方向上面，電池模組下面，有2.7mm的水冷板，還有4mm的底部防護(hù)，因此在底部穿刺和底部防護(hù)方面，和Model 3的3mm鋁合金板對(duì)比來(lái)看，還是有挺大差異的。所以Model 3在Z方向，模組完成以后77mm、整體Pack設(shè)計(jì)出來(lái)120mm；而e-tron這邊，模組107mm，加上水冷板、底部防護(hù)和上面的間隙10mm設(shè)計(jì)，加起來(lái)要往135m-140m開(kāi)外了。整包的高度也使得E-tron相對(duì)更高一些，整車的能耗目前來(lái)看不是特別盡如人意。
圖3 在Z向和Y向的差異
 
       這個(gè)設(shè)計(jì)的差異性，其實(shí)和在Y向側(cè)邊，e-tron是據(jù)有很多的高壓連接，而且模組內(nèi)電芯的連接也是在這個(gè)方向。Model 3主要的高壓連接在Z方向。兩個(gè)電池包實(shí)際在內(nèi)部采用了大量的絕緣材料、結(jié)構(gòu)膠。從單個(gè)模組來(lái)看，250Wh/kg左右的電芯能量密度出來(lái)的結(jié)果相似，但是模組的大小限制了e-tron整體的成組效率。
圖4 Model 3和e-tron模組設(shè)計(jì)的比較
 
       小結(jié)：
 
       這一輪電動(dòng)汽車平臺(tái)的比較，其實(shí)不僅僅是工程師定義的問(wèn)題，還是關(guān)注于消費(fèi)者體驗(yàn)的問(wèn)題，核心是圍繞續(xù)航里程、能耗和加速性能等幾個(gè)核心特性展開(kāi)的。如果在這幾個(gè)關(guān)鍵特性上過(guò)分讓位于工程考慮，整個(gè)電池系統(tǒng)設(shè)計(jì)就會(huì)變得相對(duì)平庸，很難讓消費(fèi)者買單，這是目前各個(gè)傳統(tǒng)車企往電動(dòng)汽車平臺(tái)開(kāi)發(fā)中最難規(guī)避的點(diǎn)。
 
(責(zé)任編輯：子蕊)
文章標(biāo)簽： Model 3 電池系統(tǒng) e-tron
作者：2030出行研究室 ，如若轉(zhuǎn)載，請(qǐng)注明出處：http://www.gdthjx.com/shushuo/jishu/2020042333001.html
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