奧迪E-tron、蔚來ES8和Model 3三款電池的對標和比較

編者按

AVL認為奧迪在運行的魯棒性、安全性、工程設計需求、可制造性和可服務性都比較領先，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關鍵要素上落后，恰恰這幾項關鍵特性在整車給消費者體現(xiàn)的特性上不夠重視。

在AVL公司 Jon Caine的《Battery Update Development and testing》有關于奧迪E-tron、蔚來ES8和Model 3三款電池的對標和比較，里面有一些關鍵特性值得思考。

如下圖所顯示的那樣，AVL認為奧迪在運行的魯棒性、安全性、工程設計需求、可制造性和可服務性都比較領先，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關鍵要素上落后，恰恰這幾項關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電池設計的評分

1、基本特性的對比

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

2、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構，就能很仔細的看清楚，Y方向邊緣結構，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

這個設計的差異性，其實和在Y向側邊，E-tron是具有很多的高壓連接，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、結構膠。

從單個模組來看，250Wh/kg左右的電芯能量密度出來的結果相似，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模組設計的比較

3、小結

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。

如果在幾個關鍵特性上過分讓位于工程考慮，整個設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。