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奔驰 EQXX 恐怖与激进的电池系统:高镍三元 CTP+自然冷却
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在电动化领域一向低迷的奔驰,在今年的 CES 展会上发布了一款概念车 EQXX,这款车的最大亮点在于追求极致的能量效率,即百公里能耗(kWh/100km)或是单位电量的行驶里程(km 或 mile/kWh)。

对于电动汽车来说,最为核心的评判标准就是能量效率,这个指标是 Lucid 的 CEO 彼得罗林森最先在公开场合强调,并以此来标榜 Lucid Air 如何优胜于 Model S。

在 EQXX 之前,量产车型中,Tesla Model 3 标准版+的能效最高,达到 5.1mile/kWh,Lucid Air 次之,可以达到 4.6mile/kWh,而 EQXX 宣称可以达到大于 6mile/kWh,差不多是每度电可以行驶 10km。

尽管不是量产车型,但这个能效足以为下一代电动车型立下标杆,那么它是如何做的呢?我总结了下,主要有以下四点:

(1)EQXX 电池到车轮(battery to wheel)的能量效率非常之高,达到了惊人的 95%,这个数据大家可能没有太多的直观感受,我们做下对比就知道,UBS 曾经对当前主流的电动汽车做过对标,如下图所示。(注:UBS 和 EQXX 在具体的计算上不一定相同,仅做参考)

(2)高能量密度电池包,这个是接下来要着重分析的,它的比能达到了大约 202Wh/kg;

(3)超低的风阻系数,cd 值为 0.17;

(4)F1 赛车级的轻量化,奔驰吸收它在F1赛车上的技术,打造了轻量化底盘,同时它的后车身采用类似于特斯拉Giga Casting 的一体式铸造技术,大幅降低车重。

接下来,我们重点来探讨下它的电池系统,奔驰给出的亮点如下:

上图我们可以提取出电池包的几个关键参数:可用电量 100kWh,自然冷却,总重 495公斤,EQXX 定位的是紧凑型车辆,我们把它与 M3/Y 进行对比,二者是轴距上基本在一个范围。

这个概念车型的电池包是由奔驰的高性能动力总成 (HPP)团队主要开发的,包括宁德时代等外部资源也参与它的开发。

根据奔驰的新闻披露,电池包采用了 CTP 技术,这使它的比能也达到了相对较高的 202Wh/kg,这个水平与宁德时代的 2 代 CTP 方案比较吻合。

电芯应该是高镍三元,我们以比亚迪汉为基准,EQXX 的集成效率应该不会超过刀片的方案,根据汉的数据(电芯比能 164.82Wh/kg,系统比能 139.8Wh/kg,推知它的集成效率为84.82%),EQXX 的集成效率假定在 80%,那想要在系统层面达到 202 的比能,它的电芯比能至少大于 252Wh/kg,这个数据差不多是 ID.4 方形电芯和小鹏 P7 的水平,正是高镍 NCM811 的产品。

EQXX 另一个让人比较诧异设计在于,它选择了自然冷却,根据戴姆勒 CTO Markus Schäfer 的回答。

it’s accomplished with intelligent cell management throughout the pack, combined with an integrated cooling plate at the bottom, as well as vents that open as the temperature climbs. 它是箱体底部集成了冷板,这与国内目前的框架式箱体+液冷板+底护板的方案有些类似。

整个包在热失控泄爆上面能够看到的设计是在上盖子的两侧布置有 6 个平衡泄爆阀。

上盖的材料选用了质量更轻的复合材料。这一系列的技术组合,让 EQXX 与 EQS 相比,在体积上减少 50%,在重量上减少了 30%。

EQXX 做了一个非常大胆的尝试,是一个值得我们去深究的一次突破,在这种方案下,如何能确保电芯的冷却需求、实现热失控安全,只能看后续奔驰是否会披露更多的技术细节。

另外两个技术亮点之一在于 EQXX 的后车身大型铸造件,这个由特斯拉引领的技术趋势,得到包括大众、奔驰在内不少 OEM 的跟进,但宝马对此技术持有不同的看法。

之二在于 EQXX 在车顶配备了 117 块太阳能光伏板,单日最高可以为整车增加 25 公里的续航,这个技术噱头不少车企在尝试。

电压平台使用 900V 也是提高能效的一个手段,一方面减少大电流的热损耗,另一方面也减少大直径电连接的质量。

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