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[奥迪]Audi E tron和Model 3 电池评价比较


引言：在 AVL公司 Jon Caine 的《Battery Update Development and testing》有关于奥迪E-tron、蔚来 ES8 和 Model 3 三款电池的对标和比较 ， 里面有一些关键特性值得我们思考 。 我觉得如下图所显示的那样 ， AVL 认为奥迪在运行的鲁棒性、安全性、工程设计需求、可制造性和可服务性都比较领先 ， 这些特性都是传统车企非常看中的内部特性；但是在性能、成组效率和成本三项关键要素上落后 ， 恰恰这几项关键特性在整车给消费者体现的特性上不够重视 。

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图 1 AVL 对 E-tron 和 Model 3 电池设计的评分
01 基本特性的对比
AVL 做的测试都是基于拆解下来的电池系统 ， 所以这个 Model 后驱长程版本的容量偏小 ， 以这个数据来看包含了 OBC 和 DCDC 的 Model 3 电池包在重量和质量成组效率上都高了不少 。 目前质量成组率国内围绕大电芯的开发都开始往 70%-80%进发 ， 所以对于 E-tron 来说 ， 这个设计在重量和成组效率考虑得太保守了 。 这个核心的差异 ， 还是成组的问题 ， E-tron 的电芯 ， 能量密度并不低 ， 我们现在来看 ， 基于 390 模组的设计 ， 很难得到较高的成组率和系统能量密度 。

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表 1 参数的基本对比
02 奥迪对电池的考虑
奥迪的做法其实是电池系统和整车分离的做法 ， 所以如下图所示 ， 在侧柱碰的时候 ， 电池系统和模组距离车身的边缘距离分别为 250mm 和 305mm ， 基本你怎么撞 ， 有足够的溃缩空间可以保证模组不会在碰撞中变形 。 大众的这种设计 ， 从 E-tron 开始 ， 在保时捷 Taycan、MEB 甚至是后续的 PPE 上都是从一而终的 。 而 Model 3 的考虑 ， 是把电池紧紧的绑在车上 ， 距离边缘的距离是很有限的 。 基于一体化的考虑 ， 使得 Model 3 在各项测试中也能通过各项实验 ， 但是有一定的概率 ， 模组会承受一定的挤压 。

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图 2 从安全角度的考虑
如下图所示 ， 如果我们仔细看下托盘的结构 ， 就能很仔细的看清楚 ， Y 方向边缘结构 ， 电池部分像是装了铠甲 ， Model 3 的电池系统都靠和整车配合 ， 所以从这方面防护的角度 ， 完全体现了德国工程师在碰撞安全上的工程考虑 。 在 Z 方向上面 ， 电池模组下面 ， 有 2.7mm 的水冷板 ， 还有 4mm 的底部防护 ， 因此在底部穿刺和底部防护方面 ， 和 Model 3 3mm 的铝合金板来说 ， 还是有挺大的差异的 。 所以 Model 3 在 Z 方向 ， 模组完成以后 77mm ， 整体 Pack 设计出来 120mm；而 Etron ， 模组 107mm ， 加上水冷板、底部防护和上面的间隙 10mm 设计 ， 加起来要往 135m-140m 开外了 。 整包的高度也使得 E-tron 相对更高一些 ， 整车的能耗目前来看不是特别尽如人意 。

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图 3 在 Z 向和 Y 向的差异
这个设计的差异性 ， 其实和在 Y 向侧边 ， E-tron 是据有很多的高压连接 ， 而且模组内电芯的连接也是在这个方向 。 Model 3 主要的高压连接在 Z 方向 。 两个电池包实际在内部采用了大量的绝缘材料、结构胶 。 从单个模组来看 ， 250Wh/kg 左右的电芯能量密度出来的结果相似 ， 但是模组的大小限制了 E-tron 整体的成组效率 。

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图 4 Model 3 和 E-tron 模组设计的比较


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