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特斯拉 Model S 與保時(shí)捷 Taycan 一決雌雄

2019/09/23
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接前日的話題,在 Nurburgring 的賽道上,特斯拉的 Plaid 動(dòng)力系統(tǒng) Model S 原型車,和保時(shí)捷 Taycan 開始了單圈最快紀(jì)錄的攻防演練,這涉及到兩家公司的顏面問(wèn)題。

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,這臺(tái)車用力過(guò)猛,拖回去了。

這里實(shí)際的問(wèn)題,是在兩臺(tái)基于滿電 400V 和滿電 800V 的兩臺(tái)車,去賽道上去跑,看這個(gè)實(shí)際的功率在峰值輸出 500kW,在很長(zhǎng)的直道中一致保持在 250kW-450kW 的輸出

1)400V 的電流瓶頸
折算下,跑完這 7 分鐘電流的絕對(duì)數(shù)值其實(shí)保持在很高的數(shù)值上,和我們基于常規(guī)的考慮的工況真的不太一樣

根據(jù)目前的披露信息,新的 ModelS 和 Model X 將采用全新的電池組,電池組中的單體電池為 21700 電池。新車將采用由三電機(jī)組成的動(dòng)力系統(tǒng),即前橋安裝 1 臺(tái)驅(qū)動(dòng)電機(jī),后橋安裝 2 臺(tái)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的布置形式,并將之前采用的異步電機(jī)更換為同步電機(jī),這有點(diǎn)像之前 FF91 那樣的模式了。

備注:這里是否保持模組形式變化,是值得考察的問(wèn)題

和充電不一樣,驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)引發(fā)的大電流,在整個(gè)放電回路產(chǎn)生的熱損失,由于在高速環(huán)境下,撐也要撐下去,電路中的大電流會(huì)產(chǎn)生很高的熱損失,因?yàn)樗胁考?a class="article-link" target="_blank" href="/tag/%E8%BF%9E%E6%8E%A5%E5%99%A8/">連接器、電纜、電池的電連接、母線排等)的電阻都難免會(huì)發(fā)熱,導(dǎo)電元件和確定尺寸時(shí)考慮這些熱損失,以免發(fā)生過(guò)載、過(guò)熱或充電電流受控降額等問(wèn)題。

而對(duì)于電芯來(lái)說(shuō),目前來(lái)說(shuō),特斯拉基于小電池并聯(lián)可以彌補(bǔ)一定的分布性差異(這里主要是指采用成熟的圓柱小電芯的工藝穩(wěn)定性有幫助,在目前特斯的成組下,提供電流的裕度要大一些),如果我們使用 400V 的 240Ah(這個(gè)從成本來(lái)看比較優(yōu)選的方案,不適合在這類性能車上使用)的大電芯,或者分為 2 個(gè) 120Ah 或者 3 個(gè) 80Ah 電芯來(lái)做,里面放電能力的一致性差異還是客觀存在的。

對(duì)于這類車,整個(gè)熱管理系統(tǒng),最主要是電池系統(tǒng)=>驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)所需要遍歷的電連接阻抗大的地方,都需要仔細(xì)做散熱考慮。如果我們都按照 400V 來(lái)走,在這么高的電流閾值的保護(hù)機(jī)制下,有點(diǎn)難做。我們無(wú)從得知這臺(tái)改造的 Model S 是在哪個(gè)環(huán)節(jié)發(fā)生過(guò)載導(dǎo)致?lián)p壞,但是基本的判斷就是在持續(xù)時(shí)間上,按照原來(lái) 2S、5S、30S 的設(shè)計(jì),無(wú)法和目前實(shí)際賽道上以 3 分鐘的 180S 的電流需求進(jìn)行匹配。

2)800V 系統(tǒng)的潛力
這是在 450/460kW 下,兩個(gè)電流的差異,我個(gè)人判斷短期內(nèi)特斯拉能繼續(xù)在電流層面挖掘,但是保時(shí)捷也可以繼續(xù)增大電流,從絕對(duì)的功率層面繼續(xù)挖潛。

保時(shí)捷的平衡低速起步和高速效率問(wèn)題,主要想在 2 檔變速箱上解決問(wèn)題。

?

散熱的問(wèn)題,在這個(gè)電流下是可控的,保時(shí)捷的這套散熱的機(jī)制,其實(shí)和我們目前做的 400V 200kW 的峰值功率差不多的,是可以比對(duì)的。這也是我們看到 Taycan 和 Audi Etron 的電池散熱相似的根本原因。

我個(gè)人判斷,保時(shí)捷的工程師短期內(nèi)對(duì)于高壓過(guò)于自信,所以后續(xù)繼續(xù)在賽道的競(jìng)爭(zhēng)中,電流繼續(xù)往上拉去爭(zhēng)這個(gè)頭把交椅。

小結(jié):電動(dòng)版本的 F1 只是個(gè)預(yù)演,我相信接下來(lái)的 5-10 年,包括奔馳、寶馬的頂級(jí)電動(dòng)跑車,也會(huì)在這個(gè)跑道上去爭(zhēng)奪話語(yǔ)權(quán),開發(fā)出一堆圍繞性能的純電產(chǎn)品出來(lái)。在這里面,需要把所有發(fā)熱的地方全部以高效的熱管理的措施控制住

特斯拉

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Tesla 致力于通過(guò)電動(dòng)汽車、太陽(yáng)能產(chǎn)品以及適用于家庭和企業(yè)的綜合型可再生能源解決方案,加速世界向可持續(xù)能源的轉(zhuǎn)變。

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電子產(chǎn)業(yè)圖譜

筆者 朱玉龍,一名汽車行業(yè)的工程師,2008年入行,做的是讓人看不透的新能源汽車行業(yè)。我學(xué)的是測(cè)試和電路,從汽車電子硬件開始起步,現(xiàn)在在做子系統(tǒng)和產(chǎn)品方面的工作。汽車產(chǎn)業(yè)雖然已經(jīng)被人視為夕陽(yáng)產(chǎn)業(yè),不過(guò)我相信未來(lái)衣食住行中的行,汽車仍是實(shí)現(xiàn)個(gè)人自由的不二工具,愿在汽車電子電氣的工程方面耕耘和努力,更愿與同行和感興趣的朋友分享見解。