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LG 软包、热泵、异步电机 奥迪 e-tron 三电技术解析

新出行 小白同学

全年销售 1845550 辆,在中国内地及香港市场奥迪2019年销量为690083辆,同比增长4.1%。没错,这正是奥迪 2019 年全年销量数据,单从奥迪 2019 年销售数据就可以清楚的看到奥迪在国内的成功。

作为国人比较认可的老牌传统豪华品牌,奥迪的成功离不开自身的努力以及对整个行业变化的洞察。同时,在这份努力和洞察之下还有的就是积极应对。例如,奥迪 e-tron 的推出就是奥迪汽车对汽车电气化最好的回应之一。

所以在这份回应之下,奥迪 e-tron 的整体实力到底如何?特别是在纯电动汽车领域中被提及比较多的三电以及三电的安全问题方面,奥迪 e-tron 都做了哪些独特设计?接下来就一起盘一盘。

一、车型介绍 售价 69.28-82.86 万元

奥迪 e-tron 在 2019 年 11 月份就已经正式上市,新车根据不同的配置推出四个版本车型,分别是售价 69.28 万元的时尚型、76.08 万元的技术型、80.08 万元的专享型以及售价 82.86 万元的全球限量版 Edition 1。

动力方面,奥迪 e-tron 配备双电机构成的 quattro 四驱系统,最大功率 300kW,峰值扭矩 664Nm ,百公里加速时间在运动模式下最快 5.7s,搭载了电池容量为 95kWh 的三元锂电池,官方 NEDC 续航里程为 470km。

二、LG 软包电芯 要快充还要高安全

纯电动车型来说电池的重要性不言而喻,所以如何在保证安全的前提下去造一台纯电动车型是很多车企考量的重点。奥迪推出的奥迪 e-tron 在经过多重考量之后最终选择采用 LG 的 NCM622(三元锂电池) 软包电芯。其中,NCM622 中的 NCM 代表着三元锂电池,622 指的是镍钴锰的配比比例是 6:2:2,它的稳定性要比 NCM811 要高。

LG NCM622 软包电池

奥迪 e-tron 采用的 LG NCM622 电芯每个电芯是 60Ah 能量,每个模组包含 12 个软包电芯,奥迪 e-tron 共有 36 个模组共 95kWh 电量,电池包能量密度为 135.37Wh/kg,这一整套电池组重量为 685kg。

为什么选用软包电池,或者说软包电池的优点是什么?首先软包电芯没有金属外壳,其内部短路的可能性要低于方壳和圆柱,即使发生热失控,因为软包电池的膨胀特性,其燃烧扩散速度也远远低于方壳和圆柱。同时,软包电池还有重量轻、容量大、设计灵活等优点。

除了采用 LG 的 NCM622 软包电芯之外,奥迪针对奥迪 e-tron 的电池组还做了“单间框架”的设计。在这个“单间框架”之下,奥迪 e-tron 对底层的 31 个模组,设计了 31 个电池“单间”,也就是每一个模组会有一个单独的框架来单独保护每个模组。

电池模组会被放置在单间框架内

这样“单间框架”的做法让车辆在发生碰撞时能起到一定的电池保护作用。同时,在单个模组发生热失控时,框架设计还可以提供一定的阻燃效果。但这样的做法会导致整个电池包的能量密度偏低。所以,这也从侧面反映出奥迪 e-tron 并没有一味的追求高能量密度,而是把安全放在了首位。

最后,针对电池方面,奥迪 e-tron 还采用了“预留设计”,这个预留设计是指奥迪的电池可用容量并非为 95kWh,而是 83.6kWh。奥迪 e-tron 将 95kWh 电池包锁住 12%,只有 8%-96% 电量为可用电量,所以奥迪 e-tron 在充电峰值功率方面官方数据可达到 150kW。

除了峰值功率可达 150kW 的充电功率之外,奥迪 e-tron 这种预留设计让车辆在涓流充电也会更快,也就是进入到 90% 电量之后奥迪 e-tron 的充电功率也不会只有 10kW 左右的充电功率,官方数据是在涓流充电也可以达到 50kW。

在之前,新出行冬季大横评在-19°C~-15°C 充电测试时,奥迪 e-tron 充至 90% 之后依然还有 33kW+ 的充电功率,而其它品牌的纯电动车型进入 90% 之后基本都是在 10kW 左右。因此,奥迪 e-tron 的这种预留设计让电池进入涓流后依然有快速充电的能力。

三、双异步电机结构布局更紧凑

除了针对电池优化之外,奥迪 e-tron 在电机方面也是采用了前后双异步电机的布局,也就是电动 quattro 四驱。前后双异步电机的优势就是长期使用一直性较好,同时也不存在高温退磁的问题。

另外,针对双电机布局如何做到不过多的侵占车内空间的问题,奥迪 e-tron 采用前平行轴和轻量化差速器结构,将电机和减速器共壳体;后电机则采用同轴结构设计,加上轻量化差速器结构,因此奥迪 e-tron 电机结构更紧凑,侵占空间更小。

所以,奥迪 e-tron 除了拥有比较大的 660L 的后备箱之外,前机盖下方依然配有一个前备厢。

电机驱动逻辑方面,奥迪 e-tron 的双电机策略更多的是以后轮驱动,另外,它还会依据驾驶员对电门门踏板得操作 (对动力得请求加大时),来分配后驱或者四驱,这样的做法也是出于对能耗的考量。所以,整备质量 2630kg 的奥迪 e-tron 能耗控制在 20.5kWh/100km 左右。

四、热泵加四循环冷却 电控技术有亮点

针对电池、电机奥迪做了相应的优化处理,那在电控方面又做了哪些?首先奥迪 e-tron 采用了热泵空调,这也是新款 Model 3 接下来要搭载的配置,那热泵空调有什么优势呢?

首先,热泵空调的出现目的是节能提升续航,所以现阶段越来越多的纯电动车型开始搭载热泵空调。热泵空调的工作原理就像是一个抽水机一样,将原本要往低处流动的水抽上高处,热泵将会把热量从温度高的地方“抽”到温度低的地方,而不是像 PTC 需要大量耗费电池电量来给车内制热保暖。

另外在热管理方面,奥迪 e-tron 融合了空调/热泵压缩机和 PTC 的液冷热管理系统,为车辆提供四循环冷却系统,这四循环冷却系统分别是;

  1. 压缩机冷却循环;
  2. 压缩机冷却+加热循环;
  3. 对高压电的压缩机冷却+加热+冷却液对循环;
  4. 对高压电和电机的压缩机冷却+加热+冷却液对循环。

在这样的热管理系统之下,奥迪 e-tron 可保持高压电池在 25 至 35 度高效工作温度区间。

在热泵空调和四循环冷却系统之外,奥迪 e-tron 还有一项黑科技,那就是“可变动能回收”。奥迪 e-tron 提供三种动能回收方式,一种是抬起加速踏板即可实现动能回收、一种是踩下制动踏板开启动能回收,还有一种就是基于基于 ACC 毫米雷达和前部摄像头对前方路况分析后自动决定动能回收时机及力度。

对于抬起加速踏板和踩下制动踏板实现动能回收是很正常的事情,但奥迪 e-tron 在这两个基础上新增了一个“可变智能动能回收”调节,这种“可变智能动能回收”会根据前方路况来智能调节动能回收。例如你的前方车辆很少,这个时候车辆更多的会是滑行为主,而不是减速制动来实现动能回收,因此这套能量回收系统将贡献 e-Tron 30% 的续航里程。

结语

作为老牌传统豪华车企的首款纯电动 SUV,奥迪 e-tron 的推出起到了绝对性的示范作用,强大的品牌效应以及对消费者的影响力对当下汽车电气化的普及带来了比较正面的影响。同时,奥迪 e-tron 的推出不仅仅继承了奥迪对于豪华的理解,还有那份对安全的执着和新技术的创新,特别是在三电技术层面。

来源:新出行

作者:小白同学

本文地址:https://www.d1ev.com/carnews/pingce/130760

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