純電動(dòng)車(chē)靠什么打動(dòng)用戶(hù)？

近日，小編從相關(guān)渠道獲悉，奧迪e-tron將在8月30日舉辦奧迪高峰會(huì)上正式亮相。

作為奧迪產(chǎn)品陣容中首款量產(chǎn)純電動(dòng)SUV，e-tron的亮相可謂正式開(kāi)啟了奧迪的純電動(dòng)產(chǎn)品戰(zhàn)略。根據(jù)奧迪的規(guī)劃，截止到2022年，奧迪將在中國(guó)市場(chǎng)投放10款純電動(dòng)車(chē)型，到2025年奧迪在全球范圍內(nèi)每4輛車(chē)就有一輛是純電動(dòng)車(chē)。

奧迪e-tron純電動(dòng)

其實(shí)，早在2015年，奧迪就發(fā)布了e-tron quattro概念車(chē)，公布的續(xù)航里程數(shù)也與e-tron prototype相似。在這幾年時(shí)間里，奧迪為了e-tron的量產(chǎn)，則是在解決純電動(dòng)車(chē)的兩個(gè)核心問(wèn)題：電池與充電。

那么，奧迪e-tron的電池結(jié)構(gòu)與充電配套究竟是怎樣的？

電池：36個(gè)模組，風(fēng)冷+液冷

在進(jìn)行電池設(shè)計(jì)時(shí)，主要有三方面考量：續(xù)航里程、電池?zé)峁芾硪约鞍踩O(shè)計(jì)。

離開(kāi)使用場(chǎng)景談續(xù)航里程，對(duì)純電動(dòng)車(chē)來(lái)說(shuō)多少都有些不公平。對(duì)于奧迪e-tron prototype來(lái)說(shuō)，作為一輛SUV，顯然定位不是日常通勤使用，因而奧迪的工程師將其續(xù)航里程定在了400公里（WLTP工況）。這個(gè)數(shù)字基本上與傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)車(chē)保持在同一水平，在兩小時(shí)車(chē)程距離的兩地之間進(jìn)行往返，問(wèn)題不大。剩下的就要交給充電基礎(chǔ)設(shè)施來(lái)解決了。

95kWh的電池組

電池組結(jié)構(gòu)圖

從上面的圖可以看到，與大多數(shù)純電動(dòng)車(chē)型一樣，奧迪選擇了將電池平鋪在車(chē)輛下方的布置方式。為了滿足400公里續(xù)航里程，奧迪使用了36個(gè)電池模組（每個(gè)模組由12個(gè)60Ah的電芯組成，電池組功率95kWh），其中五個(gè)電池模組放到了第二層，安置在了車(chē)輛后排座椅的下方。

但是，我們都知道，電池最大的敵人在于氣候條件。空調(diào)的使用，以及寒冷環(huán)境對(duì)電池的影響都會(huì)給續(xù)航帶來(lái)影響。因而，在熱管理上，奧迪的工程師們費(fèi)了許多心思。

首先是冷卻系統(tǒng)，為了讓電池保持在一個(gè)合適的溫度范圍內(nèi)（奧迪的設(shè)定是25-35攝氏度），奧迪為電池組準(zhǔn)備了風(fēng)冷與液冷兩種不同的冷卻方式，根據(jù)使用情況的不同，會(huì)采用不同的冷卻循環(huán)。

交流充電時(shí)，外部電源通過(guò)高壓充電器與電池相連，在這里高壓充電器是主要熱量來(lái)源，因而奧迪為充電器配備了水冷系統(tǒng)。

與交流充電不同，直流充電時(shí)外部電源直接與電池相連，因而此時(shí)電池是需要降溫的主要對(duì)象。奧迪將冷卻管道平鋪在電池模塊下方，通過(guò)填縫劑、導(dǎo)熱凝膠等來(lái)幫助電池散熱。

這是在車(chē)輛運(yùn)行時(shí)的冷卻循環(huán)模式。電池管理控制單元會(huì)根據(jù)電池的當(dāng)前溫度情況，選擇使用風(fēng)冷或者冷卻裝置來(lái)進(jìn)行冷卻。因?yàn)轱L(fēng)冷的存在，可以看到e-tron prototype上依然保留了進(jìn)氣格柵，在不需要的時(shí)候，可以將進(jìn)氣格柵關(guān)閉。

可以自由開(kāi)閉的進(jìn)氣格柵

針對(duì)冬天氣溫低的狀態(tài)，會(huì)通過(guò)電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生的余熱來(lái)給電池加熱，來(lái)減少電量的損耗。而且，為了減少冬天使用空調(diào)時(shí)能量的損耗，奧迪使用了熱泵系統(tǒng)。在熱泵系統(tǒng)中，壓縮機(jī)將冷卻媒介從氣態(tài)壓縮成液態(tài)，并將壓縮過(guò)程中產(chǎn)生的熱量作為空調(diào)制暖的能量來(lái)源。

上面提到，奧迪沒(méi)有將冷卻系統(tǒng)的管道設(shè)計(jì)在電池模組之間，而是同樣選擇了放在電池模塊的下方，類(lèi)似于三明治的結(jié)構(gòu)，這一點(diǎn)與大部分廠商的選擇有所不同。奧迪工程師表示，之所以這樣設(shè)計(jì)，有兩點(diǎn)考慮：

1.可以讓電池模塊排列更加緊湊

2.在原本需要布置冷卻管路的地方，改為布置鋁合金框架，能夠在發(fā)生碰撞時(shí)引導(dǎo)碰撞能力，減少對(duì)電池帶來(lái)的損害

電池模塊內(nèi)鋁合金防撞結(jié)構(gòu)

這一點(diǎn)從電池組的重量上也可以看出來(lái)。據(jù)介紹，整個(gè)電池組的重量在700kg，奧迪認(rèn)為，為了保證電池的安全，愿意使用更重的材料。不過(guò)，從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上來(lái)說(shuō)，奧迪也在盡量減輕重量。在電池的鋁合金外殼就被設(shè)計(jì)成兩層中空的樣式，即是為了減重也能夠更好地吸收碰撞能量。

電池組外側(cè)中空吸能結(jié)構(gòu)

考慮到更換電池的需求，整個(gè)電池組是通過(guò)35個(gè)螺釘與車(chē)身相連接。在更換電池組時(shí)，僅需要拆卸這35個(gè)螺釘即可。工程師也透露，在下一代車(chē)型設(shè)計(jì)時(shí)，會(huì)進(jìn)行電池組的模塊化設(shè)計(jì)，便于布置到不同的車(chē)型上。

充電：方便是首要問(wèn)題

純電動(dòng)車(chē)的普及與基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)離不開(kāi)，如果在需要充電的時(shí)候不能及時(shí)給車(chē)輛充電，那么純電動(dòng)車(chē)就永遠(yuǎn)無(wú)法正面與其他驅(qū)動(dòng)方式的車(chē)輛競(jìng)爭(zhēng)。為了要讓充電變得方便，奧迪認(rèn)為因?yàn)閺某潆姷膱?chǎng)景開(kāi)始研究。

奧迪將純電動(dòng)車(chē)的充電場(chǎng)景分為三個(gè)：

1.家庭充電

2.路途中的充電

3.目的地充電

在這三個(gè)不同的場(chǎng)景，用戶(hù)對(duì)充電的需求會(huì)有所不同。家庭充電是最常見(jiàn)的場(chǎng)景，奧迪認(rèn)為占比在85%左右，使用固定充電樁，對(duì)時(shí)間要求不高，可能產(chǎn)生的需求是使用更便宜的電費(fèi)（波谷電）；路途中與目的地充電發(fā)生頻次低，但是在充電便利性上權(quán)重卻很大，快充是必須被考慮的技術(shù)，另外需要考慮的問(wèn)題是支付方式的問(wèn)題。

奧迪e-tron標(biāo)配家用11kW充電設(shè)備，可以選購(gòu)22kW的版本。為了便于充電，e-tron prototype還支持在車(chē)輛另一側(cè)選裝額外的充電接口。

在e-tron prototype上采用混合充電口設(shè)計(jì)（交流充電口與直流充電口），其專(zhuān)門(mén)為高速路等地開(kāi)發(fā)的充電樁自帶的充電線則是同時(shí)具備交流充電口與直流充電口，可以讓車(chē)主根據(jù)車(chē)輛的電池狀態(tài)自主選擇充電方式。當(dāng)然，充電接口其實(shí)與各國(guó)標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)，如果要進(jìn)行國(guó)產(chǎn)，充電接口的設(shè)計(jì)可能會(huì)根據(jù)國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行相應(yīng)更改。

e-tron上的混合充電接口

在歐洲，為了解決充電的付款問(wèn)題，奧迪計(jì)劃推出一款通用的充電卡。這個(gè)充電卡能夠在歐洲的任意充電站使用，避免車(chē)主為了能夠充電兒需要在錢(qián)包里裝上一堆卡片。這一點(diǎn)在國(guó)內(nèi)自然也會(huì)有所不同，畢竟移動(dòng)支付在國(guó)內(nèi)已經(jīng)不是問(wèn)題了。

最關(guān)鍵的還是充電基礎(chǔ)設(shè)施的建立。在去年11月，大眾集團(tuán)、寶馬、戴姆勒與福特共同成立了一家合資公司Ionity，要在歐洲建立充電網(wǎng)絡(luò)，解決純電動(dòng)車(chē)的充電問(wèn)題。根據(jù)公司成立時(shí)的規(guī)劃，今年會(huì)在歐洲范圍內(nèi)擴(kuò)展到超過(guò)100家充電站，2020年，該網(wǎng)絡(luò)將包含超過(guò)400個(gè)充電站，充電站的最大功率將可以達(dá)到350kW。

奧迪快充充電樁

只不過(guò)，要大范圍普及快充技術(shù)，依然存在一些問(wèn)題。奧迪工作人員就告訴小編，目前快充充電樁的成本依然很高。以歐洲為例，50kW充電樁的成本在2.5-3萬(wàn)歐元，而奧迪為e-tron prototype提供的150kW快充充電樁的成本超過(guò)10萬(wàn)歐元，未來(lái)計(jì)劃推出的350kW充電樁目前成本超過(guò)了歐洲一位博士的年薪。盡管后兩者的成本是目前的樣本制作成本，未來(lái)隨著大規(guī)模量產(chǎn)會(huì)降低，但是充電設(shè)施的鋪開(kāi)依然會(huì)受到限制。

另外則是充電網(wǎng)絡(luò)的問(wèn)題，最簡(jiǎn)單的，充電網(wǎng)絡(luò)能夠支持同時(shí)多少輛純電動(dòng)車(chē)的快速充電呢？當(dāng)前純電動(dòng)車(chē)銷(xiāo)量還不高，隨著銷(xiāo)量的提升，對(duì)于充電網(wǎng)絡(luò)的要求也會(huì)越來(lái)越高。

小結(jié)

純電動(dòng)車(chē)的上限由電池性能決定已經(jīng)是業(yè)內(nèi)的共識(shí)，而電池性能則取決于電池技術(shù)。

但是從當(dāng)前來(lái)看，沒(méi)有必要對(duì)純電動(dòng)車(chē)的續(xù)航里程數(shù)字要求過(guò)高。畢竟，在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)時(shí)代，一款車(chē)型是否為用戶(hù)所接受還是取決于定位，以及車(chē)型設(shè)計(jì)與定位的契合程度。從這一點(diǎn)來(lái)看，隨著各大廠商產(chǎn)品線鋪開(kāi)，在電芯能量密度提升之外，電池組設(shè)計(jì)、電池動(dòng)態(tài)管理、整車(chē)集成才是賽點(diǎn)。