特斯拉 Model S 与保时捷 Taycan 一决雌雄

2019-09-23 10:08:11 来源: 汽车电子设计
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接前日的话题,在Nurburgring的赛道上,特斯拉的Plaid动力系统Model S原型车,和保时捷Taycan开始了单圈最快纪录的攻防演练,这涉及到两家公司的颜面问题。


Tesla  Sep 20
Data from our track tests indicates that Model S Plaid can achieve 7:20 at the Nürburgring.With some improvements,7:05 may be possible when Model S returns next month.

特斯拉推特


而昨天的故事,这台车用力过猛,拖回去了。

这里实际的问题,是在两台基于满电400V和满电800V的两台车,去赛道上去跑,看这个实际的功率在峰值输出500kW,在很长的直道中一致保持在250kW-450kW的输出

1)400V的电流瓶颈
折算下,跑完这7分钟电流的绝对数值其实保持在很高的数值上,和我们基于常规的考虑的工况真的不太一样

根据目前的披露信息,新的ModelS和Model X将采用全新的电池组,电池组中的单体电池为21700电池。新车将采用由三电机组成的动力系统,即前桥安装1台驱动电机,后桥安装2台驱动电机的布置形式,并将之前采用的异步电机更换为同步电机,这有点像之前FF91那样的模式了。

备注:这里是否保持模组形式变化,是值得考察的问题


和充电不一样,驱动系统引发的大电流,在整个放电回路产生的热损失,由于在高速环境下,撑也要撑下去,电路中的大电流会产生很高的热损失,因为所有部件(连接器、电缆、电池的电连接、母线排等)的电阻都难免会发热,导电元件和确定尺寸时考虑这些热损失,以免发生过载、过热或充电电流受控降额等问题。


而对于电芯来说,目前来说,特斯拉基于小电池并联可以弥补一定的分布性差异(这里主要是指采用成熟的圆柱小电芯的工艺稳定性有帮助,在目前特斯的成组下,提供电流的裕度要大一些),如果我们使用400V的240Ah(这个从成本来看比较优选的方案,不适合在这类性能车上使用)的大电芯,或者分为2个120Ah或者3个80Ah电芯来做,里面放电能力的一致性差异还是客观存在的。


对于这类车,整个热管理系统,最主要是电池系统=>驱动系统所需要遍历的电连接阻抗大的地方,都需要仔细做散热考虑。如果我们都按照400V来走,在这么高的电流阈值的保护机制下,有点难做。我们无从得知这台改造的Model S是在哪个环节发生过载导致损坏,但是基本的判断就是在持续时间上,按照原来2S、5S、30S的设计,无法和目前实际赛道上以3分钟的180S的电流需求进行匹配。


2)800V系统的潜力
这是在450/460kW下,两个电流的差异,我个人判断短期内特斯拉能继续在电流层面挖掘,但是保时捷也可以继续增大电流,从绝对的功率层面继续挖潜。


保时捷的平衡低速起步和高速效率问题,主要想在2档变速箱上解决问题。


散热的问题,在这个电流下是可控的,保时捷的这套散热的机制,其实和我们目前做的400V 200kW的峰值功率差不多的,是可以比对的。这也是我们看到Taycan和Audi Etron的电池散热相似的根本原因。

我个人判断,保时捷的工程师短期内对于高压过于自信,所以后续继续在赛道的竞争中,电流继续往上拉去争这个头把交椅。

小结:电动版本的F1只是个预演,我相信接下来的5-10年,包括奔驰、宝马的顶级电动跑车,也会在这个跑道上去争夺话语权,开发出一堆围绕性能的纯电产品出来。在这里面,需要把所有发热的地方全部以高效的热管理的措施控制住

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作者简介
朱玉龙
朱玉龙

我是一个汽车行业的工程师,2008年入行,做的是让人看不透的新能源汽车行业。我学的是测试和电路,从汽车电子硬件开始起步,现在在做子系统和产品方面的工作。汽车产业虽然已经被人视为夕阳产业,不过我相信未来衣食住行中的行,汽车仍是实现个人自由的不二工具,愿在汽车电子电气的工程方面耕耘和努力,更愿与同行和感兴趣的朋友分享见解。

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