Audi e-tron S和Tesla Model S提高续航里程的方案

奥迪e-tron自2019年正式销售以来,续航里程一直是它为人诟病的一个短板,95度的电池包,续航却不足500公里,能效不是一般的低。所以,在今年,奥迪对e-tron进行了一次续航提升,虽然不是很大,但能够让我们得以一窥在车型量产后,可以通过哪些方面来提升里程。

e-tron提升续航的方案可以概括如下图:

第一个主要手段是增加电池的可用电量,将SOC窗口放得更宽些。奥迪在2018年e-tron SOP的时候,SOC的窗口设定为88%,即共有约83.6kWh的电量可以使用,对应的WTLP工况续航里程为411km。这个SOC窗口值是相对保守的,奥迪的初衷是牺牲续航里程来获得电芯的寿命与安全性。调整后的SOC窗口放开至91%,增加了3%,共约86.5kWh。

SOC窗口的设定对于权衡续航与电芯的寿命安全是至关重要的一个因素,对于LG的电芯来说,貌似90%是一个关键值,e-tron最初将SOC值定为了90%以下,而Ford Mach-e 采用LG电芯也是定为90%以下(标准版:68/75.7=89.83%,长续航版:88/98.7=89.16%)

第二个手段是增加电机的运行效率,e-tron对前驱动电机的使用策略进行了优化,在整车低负载运行的时候,前驱电机将不参与驱动。

第三个手段是降低电池热管理的能耗,e-tron对高压器件的4个冷却回路进行了优化,减少了冷却液的流通量,水泵的耗电量也同步降低。

第四个手段是减少刹车过程中的能量耗损,有2020版e-tron和e-tron S采用了新的刹车器,可以减少刹车中的制动扭矩,从而减少摩擦造成的能量损失。

根据上面的图可以看出,以上这4个方案,将e-tron的续航里程提高了6%左右,也就是WTLP工况下,续航达到了436km,较2019版增加了25km。

第五个手段是减少了整车的风阻,这主要体现在e-tron S (Sporback)上,其风阻系数由原e-tron的0.28降低至0.26,这样,e-tron S (Sporback)的续航又增加了2.5%,达到了446km。该款车于今年的第4周SOP (也就是在1月20号那一周)。

与Audi类似,特斯拉Model S 100kWh也在今年的6月份完成了一次升级,其续航里程共计增加了20%,如上表所示,从特斯拉的官方网站上我们能拆分出其透露的主要提升方案。其中改进电机运行效率和减少风阻是给出了确定的提升比例,均为2%。

对于改进再生制动,Audi 和特斯拉均有涉及,但都没有给出该因子提升的具体比例。特斯拉续航增加的主要贡献应该来自整车质量的减少,它将M3和MY上一些技术应用到了Model S/X,与此同时电池包和整个电驱动系统也均进行了轻量化优化,这包括使用轻量化材料与减重。

从这个角度上来看,特斯拉在量产后设计的优化方面,比Audi(等传统车企)迭代要快得多,并且敢于进行变动。这符合之前所分析地特斯拉的迭代特点,在每一代电池包技术之间,有很多个小的优化,小步快跑的方式进行。

从当前的进度上看,e-tron是徳国电动汽车中表现最好的车型,并且它在不断迭代和进化。奥迪没有像大众ID.3一样,力求把电气化和智能化一步到位,从而让自己陷入被动局面,奥迪率先在电气上实现了突破。


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