奧迪E-tron的動力電池和驅動系統的組合


奧迪E-tron的動力電池和驅動系統的組合

引言

今年即使在疫情期間,奧迪的電動汽車賣得還是很不錯的(在挪威Q1賣了3754臺),奧迪預計在Ingolstadt的工廠附近建電池系統組裝工廠,而且由於供應商得模組供應問題,後續E-tron的電池系統組合開始分流,和PHEV一樣,E-tron 55的版本繼續使用LG Chem的軟包390模組,e-tron 50 quattro(及其Sportback電池)則使用三星SDI的電池。在電驅動組合方面,根據《The new full electric drivetrain of the Audi e-tron》一文,分為APA250、AKA320、APA320和ATA250四個前後驅的組合,這些產品也是由兩家供應商所做的。

奧迪E-tron的動力電池和驅動系統的組合

圖1 奧迪的幾個平臺短期內上量的主要是是E-tron和衍生的Sportback

01 E-tron的電池系統組合

前段時間,奧迪爆出來LG Chem模組供應不足的問題,不過隨著E-tron50和E-tron Sportback分流到SDI,整體的供應格局就有所緩解,如下圖所示,按照390模組來構建的電池系統是具備不同的規格配置和不同供應商頂上的策略。從電池配置的角度來看,36個模組配置出來95kWh,而27個模組配置成71kWh,通過不同的供應商搭配出不同的組合。這裡最大的問題,71kWh的版本WLTC的里程只有300公里,對於一臺純電動SUV而言,能耗層面可以有很大的改進空間。


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圖2 E-tron 55和50的電池的差異化

02 E-tron 的電驅系統組合

實際上,驅動系統的搭配要更為複雜一些,這裡已經考慮了E-tron 50和55高低兩種配置,還有後續的E-tron Sportback的需求,所以在軸驅動器方面,奧迪分了四種不同的設計,如下所示:E-tron車型,55是全功率的版本,50根據電池的情況在硬件上做了降額 APA250 平行軸(驅動軸),異步電機,規格為250 Nm, 佈置在E-tron的前軸 AKA320 同軸(驅動軸),異步電機,規格為320 Nm,佈置在E-tron的後軸

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圖3 E-tron的兩根軸

這兩根軸的整合過程是,奧迪自己設計和製造電機,然後採購逆變器並採購了舍弗勒的減速器,然後做系統性的優化,得到以下的電機特性。

奧迪E-tron的動力電池和驅動系統的組合

圖4 奧迪E-tron APA250的軸驅動器

E-tron 55是247 N⋅m+314 N⋅m規格組合,奧迪是按照連續輸出的扭矩給的參數;E-tron 50是230 N⋅m+ 310 N⋅m ,前軸限制更多一些。

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圖5 前後兩根軸的特性

E-tron Sportback車型,實際上和後續特斯拉的Model S/X更新的車型設計相似,採用三電機的組合形成超級功率組合 APA320: 平行軸(驅動軸),異步電機,規格為320 Nm ATA250: 雙電機同軸驅動軸,扭矩輸出為兩個250 Nm,合計500Nm


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圖6 E-tron Sportback的驅動軸

這兩根軸,和保時捷的做法是不同的,這次Taycan和E-tron Sportback其實兩個兄弟公司在走大電流和高壓做高功率輸出動力的兩個嘗試,因此我們能看到後續PPE裡面,也分高壓和高電流兩種不同的驅動路線並行存在。按照奧迪和保時捷的思路,以後純電動汽車在高端車型裡面的複用部分真的挺高的,對於平臺化的開發是挺重要的,基本上驅動軸的效率特性決定了一個車的基礎。我是覺得E-tron和Taycan在整車集成過程中對於三電系統的傾斜不夠大,沒有充分去改動整車的特性以獲取整體效率的最優化,這個是奧迪和保時捷在PPE平臺上需要解決的問題。

備註:MEB上的Q4和MQB上的Q2,兩款BEV在奧迪上有點不太搭的感覺

小結:我覺得Tesla去搞Robot Taxi其實不怕的,Waymo搞了這麼久還有這麼多的問題,退回來給車企配合。搞100萬Robot Taxi帶來的潛在風險還是很高的,電動汽車的產品力核心還是在於三電的追求極致,先把效能做到最優化。


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