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LG 軟包、熱泵、異步電機 奧迪 e-tron 三電技術解析

新出行 小白同學

全年銷售 1845550 輛,在中國內地及香港市場奧迪2019年銷量為690083輛,同比增長4.1%。沒錯,這正是奧迪 2019 年全年銷量數據,單從奧迪 2019 年銷售數據就可以清楚的看到奧迪在國內的成功。

作為國人比較認可的老牌傳統豪華品牌,奧迪的成功離不開自身的努力以及對整個行業變化的洞察。同時,在這份努力和洞察之下還有的就是積極應對。例如,奧迪 e-tron 的推出就是奧迪汽車對汽車電氣化最好的回應之一。

所以在這份回應之下,奧迪 e-tron 的整體實力到底如何?特別是在純電動汽車領域中被提及比較多的三電以及三電的安全問題方面,奧迪 e-tron 都做了哪些獨特設計?接下來就一起盤一盤。

一、車型介紹 售價 69.28-82.86 萬元

奧迪 e-tron 在 2019 年 11 月份就已經正式上市,新車根據不同的配置推出四個版本車型,分別是售價 69.28 萬元的時尚型、76.08 萬元的技術型、80.08 萬元的專享型以及售價 82.86 萬元的全球限量版 Edition 1。

動力方面,奧迪 e-tron 配備雙電機構成的 quattro 四驅系統,最大功率 300kW,峰值扭矩 664Nm ,百公里加速時間在運動模式下最快 5.7s,搭載了電池容量為 95kWh 的三元鋰電池,官方 NEDC 續航里程為 470km。

二、LG 軟包電芯 要快充還要高安全

純電動車型來說電池的重要性不言而喻,所以如何在保證安全的前提下去造一臺純電動車型是很多車企考量的重點。奧迪推出的奧迪 e-tron 在經過多重考量之后最終選擇采用 LG 的 NCM622(三元鋰電池) 軟包電芯。其中,NCM622 中的 NCM 代表著三元鋰電池,622 指的是鎳鈷錳的配比比例是 6:2:2,它的穩定性要比 NCM811 要高。

LG NCM622 軟包電池

奧迪 e-tron 采用的 LG NCM622 電芯每個電芯是 60Ah 能量,每個模組包含 12 個軟包電芯,奧迪 e-tron 共有 36 個模組共 95kWh 電量,電池包能量密度為 135.37Wh/kg,這一整套電池組重量為 685kg。

為什么選用軟包電池,或者說軟包電池的優點是什么?首先軟包電芯沒有金屬外殼,其內部短路的可能性要低于方殼和圓柱,即使發生熱失控,因為軟包電池的膨脹特性,其燃燒擴散速度也遠遠低于方殼和圓柱。同時,軟包電池還有重量輕、容量大、設計靈活等優點。

除了采用 LG 的 NCM622 軟包電芯之外,奧迪針對奧迪 e-tron 的電池組還做了“單間框架”的設計。在這個“單間框架”之下,奧迪 e-tron 對底層的 31 個模組,設計了 31 個電池“單間”,也就是每一個模組會有一個單獨的框架來單獨保護每個模組。

電池模組會被放置在單間框架內

這樣“單間框架”的做法讓車輛在發生碰撞時能起到一定的電池保護作用。同時,在單個模組發生熱失控時,框架設計還可以提供一定的阻燃效果。但這樣的做法會導致整個電池包的能量密度偏低。所以,這也從側面反映出奧迪 e-tron 并沒有一味的追求高能量密度,而是把安全放在了首位。

最后,針對電池方面,奧迪 e-tron 還采用了“預留設計”,這個預留設計是指奧迪的電池可用容量并非為 95kWh,而是 83.6kWh。奧迪 e-tron 將 95kWh 電池包鎖住 12%,只有 8%-96% 電量為可用電量,所以奧迪 e-tron 在充電峰值功率方面官方數據可達到 150kW。

除了峰值功率可達 150kW 的充電功率之外,奧迪 e-tron 這種預留設計讓車輛在涓流充電也會更快,也就是進入到 90% 電量之后奧迪 e-tron 的充電功率也不會只有 10kW 左右的充電功率,官方數據是在涓流充電也可以達到 50kW。

在之前,新出行冬季大橫評在-19°C~-15°C 充電測試時,奧迪 e-tron 充至 90% 之后依然還有 33kW+ 的充電功率,而其它品牌的純電動車型進入 90% 之后基本都是在 10kW 左右。因此,奧迪 e-tron 的這種預留設計讓電池進入涓流后依然有快速充電的能力。

三、雙異步電機結構布局更緊湊

除了針對電池優化之外,奧迪 e-tron 在電機方面也是采用了前后雙異步電機的布局,也就是電動 quattro 四驅。前后雙異步電機的優勢就是長期使用一直性較好,同時也不存在高溫退磁的問題。

另外,針對雙電機布局如何做到不過多的侵占車內空間的問題,奧迪 e-tron 采用前平行軸和輕量化差速器結構,將電機和減速器共殼體;后電機則采用同軸結構設計,加上輕量化差速器結構,因此奧迪 e-tron 電機結構更緊湊,侵占空間更小。

所以,奧迪 e-tron 除了擁有比較大的 660L 的后備箱之外,前機蓋下方依然配有一個前備廂。

電機驅動邏輯方面,奧迪 e-tron 的雙電機策略更多的是以后輪驅動,另外,它還會依據駕駛員對電門門踏板得操作 (對動力得請求加大時),來分配后驅或者四驅,這樣的做法也是出于對能耗的考量。所以,整備質量 2630kg 的奧迪 e-tron 能耗控制在 20.5kWh/100km 左右。

四、熱泵加四循環冷卻 電控技術有亮點

針對電池、電機奧迪做了相應的優化處理,那在電控方面又做了哪些?首先奧迪 e-tron 采用了熱泵空調,這也是新款 Model 3 接下來要搭載的配置,那熱泵空調有什么優勢呢?

首先,熱泵空調的出現目的是節能提升續航,所以現階段越來越多的純電動車型開始搭載熱泵空調。熱泵空調的工作原理就像是一個抽水機一樣,將原本要往低處流動的水抽上高處,熱泵將會把熱量從溫度高的地方“抽”到溫度低的地方,而不是像 PTC 需要大量耗費電池電量來給車內制熱保暖。

另外在熱管理方面,奧迪 e-tron 融合了空調/熱泵壓縮機和 PTC 的液冷熱管理系統,為車輛提供四循環冷卻系統,這四循環冷卻系統分別是;

  1. 壓縮機冷卻循環;
  2. 壓縮機冷卻+加熱循環;
  3. 對高壓電的壓縮機冷卻+加熱+冷卻液對循環;
  4. 對高壓電和電機的壓縮機冷卻+加熱+冷卻液對循環。

在這樣的熱管理系統之下,奧迪 e-tron 可保持高壓電池在 25 至 35 度高效工作溫度區間。

在熱泵空調和四循環冷卻系統之外,奧迪 e-tron 還有一項黑科技,那就是“可變動能回收”。奧迪 e-tron 提供三種動能回收方式,一種是抬起加速踏板即可實現動能回收、一種是踩下制動踏板開啟動能回收,還有一種就是基于基于 ACC 毫米雷達和前部攝像頭對前方路況分析后自動決定動能回收時機及力度。

對于抬起加速踏板和踩下制動踏板實現動能回收是很正常的事情,但奧迪 e-tron 在這兩個基礎上新增了一個“可變智能動能回收”調節,這種“可變智能動能回收”會根據前方路況來智能調節動能回收。例如你的前方車輛很少,這個時候車輛更多的會是滑行為主,而不是減速制動來實現動能回收,因此這套能量回收系統將貢獻 e-Tron 30% 的續航里程。

結語

作為老牌傳統豪華車企的首款純電動 SUV,奧迪 e-tron 的推出起到了絕對性的示范作用,強大的品牌效應以及對消費者的影響力對當下汽車電氣化的普及帶來了比較正面的影響。同時,奧迪 e-tron 的推出不僅僅繼承了奧迪對于豪華的理解,還有那份對安全的執著和新技術的創新,特別是在三電技術層面。

來源:新出行

作者:小白同學

本文地址:http://m.155ck.com/carnews/pingce/130760

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