Lucid Air Dream的電池系統(tǒng)參數(shù)是很高的,額定容量為 118 kWh。
最近惹上了一些爭議:在測試中從 0-100% 充電需要 134 kWh。
在這里有一些好玩的東西可以和大家一起討論下,這款電池其實折射了很多110-130kWh大電池系統(tǒng)后續(xù)面臨的問題。
▲圖1.Lucid的三電技術(shù)解密
Part 1、Lucid Air Dream充電的速度和時間
這款118kWh的電池最大充電功率,在1%-20%的低電量SOC下,充電功率可以拉高到300kW;然后隨著SOC的增加,到SOC50%時,功率大約在180kW;到80%SOC時為90kW。
總體來看這根功率曲線對一個800V的電池系統(tǒng)來說,是非常不錯的。
▲圖2.Lucid Air Dream的充電功率曲線
如果按照充電時間來分解,以后這類車估計會形成特殊的使用習(xí)慣,因為要充滿太久了,第一個100英里,只需要5.5分鐘,第二個100英里6.5分鐘,但是第三個100英里就需要10分鐘,第四個100英里需要15分鐘——這個充電時間增加速度很快。
▲圖3.Lucid Air Dream的充電時間
有關(guān) Electrify America 在0-100%充電范圍內(nèi)收取 134 kWh 的電費,這個事實讓很多消費者感到困惑。我的理解是,在整個充電的過程中,16kWh的能量,到底損耗在哪里呢?在下面這幾個環(huán)節(jié):
● 直流充電樁損耗:3%
這個取決于整個過程中,冷卻系統(tǒng)的功耗和直流充電模塊的效率和計費顯示模塊的功耗,估算加起來大約是3%,約4kWh。
● 充電過程中的冷卻:4%
這部分能量用于在充電過程中冷卻電池。在充電過程中,水冷系統(tǒng)、12V DCDC、充電線纜、Busbar和電池都會發(fā)熱。
● 電池效率損耗:5%
大電流快速充電時,電池的實際轉(zhuǎn)化效率大概只有 95% 左右。輸入能量和可用能量之間大約 5% 的差異是電池組充電過程中損失的能量,在這里包括充電電流、電芯內(nèi)阻和整個導(dǎo)通路徑下的其他阻抗、初始電芯溫度、電池組其他等效電阻等 ,整個損耗能量約為 6.7kWh。
▲圖4.充電時間和需要的能量
在測試中,Taycan配備Performance Plus94.3kWh(總能量)電池組進(jìn)行了0%至100%直流快速充電測試,電池組的可用能量為83.7kWh,Electrify America在充電過程中收取了94千瓦時電費,比標(biāo)稱的可用電量多10.3千瓦時。
▲圖5.Taycan的84kWh可用電量,充電需要94kWh
Part 2、電池到底多少能量?
Lucid 模塊和電池組的構(gòu)造方式,在之前的一次發(fā)布會里面做了交代,我這邊當(dāng)時沒有跟進(jìn)。
實際上,在這個設(shè)計中一共采用了22個模塊,2170型電池共 6,600個。如下圖所示,單個模組其實包含了300個21700電池,模組的配置規(guī)格是30P10S,下面能看出來10個Brick,采用一個塑料和Busbar的主題來包容電芯。我們算一下單個模組的低電壓約在36.5V,22個模組為803V。
▲圖6.21700模組的成組形式
模組之間采用插接的圓線來實施模組間的連接。
▲圖7.Lucid的電池模組
我的理解,這么大的電池,如果不用SiC器件,在整體效率方面是有很大的損失的,所以Lucid也做了SiC的MOSFET來提高驅(qū)動效率。我們可以認(rèn)為到了100kWh,如果繼續(xù)使用傳統(tǒng)的IGBT來做,效率上不劃算。這同樣適用于20kW的車載充電機(jī)。
▲圖8.大電池容量下功率電子往SiC甚至GAN遷移是有幫助的
小結(jié):
我們在2022年在國內(nèi)會見到100-120kWh漫天飛的局面,高端豪華品牌在大能量的基礎(chǔ)上要增加快充速度,100kW以下的東東都不太拿的出手,至少都是200kW,甚至是300kW的產(chǎn)品。