Audi E tron和Model 3 電池評價(jià)比較

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(biāo)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(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?？粗械膬?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，恰恰這幾項(xiàng)關(guān)鍵特性在整車給消費(fèi)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(jì)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(gè) Model 后驅(qū)長程版本的容量偏小，以這個(gè)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(jìn)發(fā)，所以對于 E-tron 來說，這個(gè)設(shè)計(jì)在重量和成組效率考慮得太保守了。這個(gè)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(jì)，很難得到較高的成組率和系統(tǒng)能量密度。

表 1 參數(shù)的基本對比?

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02 奧迪對電池的考慮

奧迪的做法其實(shí)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(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，基本你怎么撞，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)測試中也能通過各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，但是有一定的概率，模組會(huì)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(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，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(hù)，因此在底部穿刺和底部防護(hù)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(jì)出來 120mm；而 Etron，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(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(jì)的比較

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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題，還是關(guān)注于消費(fèi)者體驗(yàn)的問題，核心是圍繞續(xù)航里程、能耗和快速速度等幾個(gè)核心特性展開的。如果在幾個(gè)關(guān)鍵特性上過分讓位于工程考慮，整個(gè)設(shè)計(jì)相對就變得很平庸，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)開發(fā)中最難規(guī)避的點(diǎn)。