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    • 01 基本特性的對比
    • 02 奧迪對電池的考慮
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Audi E tron和Model 3 電池評價比較

2020/04/21
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引言:在 AVL 公司 Jon Caine 的《Battery Update Development and testing》有關(guān)于奧迪 E-tron、蔚來 ES8 和 Model 3 三款電池的對標和比較,里面有一些關(guān)鍵特性值得我們思考。我覺得如下圖所顯示的那樣,AVL 認為奧迪在運行的魯棒性、安全性、工程設(shè)計需求、可制造性和可服務性都比較領(lǐng)先,這些特性都是傳統(tǒng)車企非常看中的內(nèi)部特性;但是在性能、成組效率和成本三項關(guān)鍵要素上落后,恰恰這幾項關(guān)鍵特性在整車給消費者體現(xiàn)的特性上不夠重視。?

圖 1 AVL 對 E-tron 和 Model 3 電池設(shè)計的評分

01 基本特性的對比

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AVL 做的測試都是基于拆解下來的電池系統(tǒng),所以這個 Model 后驅(qū)長程版本的容量偏小,以這個數(shù)據(jù)來看包含了 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)量成組率國內(nèi)圍繞大電芯的開發(fā)都開始往 70%-80%進發(fā),所以對于 E-tron 來說,這個設(shè)計在重量和成組效率考慮得太保守了。這個核心的差異,還是成組的問題,E-tron 的電芯,能量密度并不低,我們現(xiàn)在來看,基于 390 模組的設(shè)計,很難得到較高的成組率和系統(tǒng)能量密度。

表 1 參數(shù)的基本對比?

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02 奧迪對電池的考慮

奧迪的做法其實是電池系統(tǒng)和整車分離的做法,所以如下圖所示,在側(cè)柱碰的時候,電池系統(tǒng)和模組距離車身的邊緣距離分別為 250mm 和 305mm,基本你怎么撞,有足夠的潰縮空間可以保證模組不會在碰撞中變形。大眾的這種設(shè)計,從 E-tron 開始,在保時捷 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?;谝惑w化的考慮,使得 Model 3 在各項測試中也能通過各項實驗,但是有一定的概率,模組會承受一定的擠壓。?

圖 2 從安全角度的考慮?

如下圖所示,如果我們仔細看下托盤的結(jié)構(gòu),就能很仔細的看清楚,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,所以從這方面防護的角度,完全體現(xiàn)了德國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,因此在底部穿刺和底部防護方面,和 Model 3 3mm 的鋁合金板來說,還是有挺大的差異的。所以 Model 3 在 Z 方向,模組完成以后 77mm,整體 Pack 設(shè)計出來 120mm;而 Etron,模組 107mm,加上水冷板、底部防護和上面的間隙 10mm 設(shè)計,加起來要往 135m-140m 開外了。整包的高度也使得 E-tron 相對更高一些,整車的能耗目前來看不是特別盡如人意。

圖 3 在 Z 向和 Y 向的差異?

這個設(shè)計的差異性,其實和在 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方向。Model 3 主要的高壓連接在 Z 方向。兩個電池包實際在內(nèi)部采用了大量的絕緣材料、結(jié)構(gòu)膠。從單個模組來看,250Wh/kg 左右的電芯能量密度出來的結(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)計的比較

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小結(jié):這一輪電動汽車平臺的比較,其實不僅僅是工程師定義的問題,還是關(guān)注于消費者體驗的問題,核心是圍繞續(xù)航里程、能耗和快速速度等幾個核心特性展開的。如果在幾個關(guān)鍵特性上過分讓位于工程考慮,整個設(shè)計相對就變得很平庸,很難讓消費者買單,這是目前各個傳統(tǒng)車企往電動汽車平臺開發(fā)中最難規(guī)避的點。

AVL

AVL

AVL(李斯特),在汽車行業(yè)里是指總部位于奧地利的AVL李斯特公司。李斯特內(nèi)燃機及測試設(shè)備公司 (AVL List GmbH)是一家在世界汽車、發(fā)動機行業(yè)擁有極高知名度和良好聲譽的高科技公司。李斯特公司成立于1948年,當時只是一個簡陋的設(shè)計工作間,今天她已發(fā)展成為一個集發(fā)動機科研、開發(fā)、設(shè)計、咨詢、以及發(fā)動機測試設(shè)備生產(chǎn)的跨國高科技集團,3,100名員工。

AVL(李斯特),在汽車行業(yè)里是指總部位于奧地利的AVL李斯特公司。李斯特內(nèi)燃機及測試設(shè)備公司 (AVL List GmbH)是一家在世界汽車、發(fā)動機行業(yè)擁有極高知名度和良好聲譽的高科技公司。李斯特公司成立于1948年,當時只是一個簡陋的設(shè)計工作間,今天她已發(fā)展成為一個集發(fā)動機科研、開發(fā)、設(shè)計、咨詢、以及發(fā)動機測試設(shè)備生產(chǎn)的跨國高科技集團,3,100名員工。收起

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筆者 朱玉龍,一名汽車行業(yè)的工程師,2008年入行,做的是讓人看不透的新能源汽車行業(yè)。我學的是測試和電路,從汽車電子硬件開始起步,現(xiàn)在在做子系統(tǒng)和產(chǎn)品方面的工作。汽車產(chǎn)業(yè)雖然已經(jīng)被人視為夕陽產(chǎn)業(yè),不過我相信未來衣食住行中的行,汽車仍是實現(xiàn)個人自由的不二工具,愿在汽車電子電氣的工程方面耕耘和努力,更愿與同行和感興趣的朋友分享見解。