芯耀
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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(zhēng)議：在測(cè)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(shí)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(shí)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(shí)，功率大約在180kW；到80%SOC時(shí)為90kW。
總體來看這根功率曲線對(duì)一個(gè)800V的電池系統(tǒng)來說，是非常不錯(cuò)的。
▲圖2.Lucid Air Dream的充電功率曲線
如果按照充電時(shí)間來分解，以后這類車估計(jì)會(huì)形成特殊的使用習(xí)慣，因?yàn)橐錆M太久了，第一個(gè)100英里，只需要5.5分鐘，第二個(gè)100英里6.5分鐘，但是第三個(gè)100英里就需要10分鐘，第四個(gè)100英里需要15分鐘——這個(gè)充電時(shí)間增加速度很快。
▲圖3.Lucid Air Dream的充電時(shí)間
有關(guān) Electrify America 在0-100%充電范圍內(nèi)收取 134 kWh 的電費(fèi)，這個(gè)事實(shí)讓很多消費(fèi)者感到困惑。我的理解是，在整個(gè)充電的過程中，16kWh的能量，到底損耗在哪里呢？在下面這幾個(gè)環(huán)節(jié)：
● 直流充電樁損耗：3%
這個(gè)取決于整個(gè)過程中，冷卻系統(tǒng)的功耗和直流充電模塊的效率和計(jì)費(fèi)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(huì)發(fā)熱。
● 電池效率損耗：5%
大電流快速充電時(shí)，電池的實(shí)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(gè)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(gè)損耗能量約為 6.7kWh。
▲圖4.充電時(shí)間和需要的能量
在測(cè)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(cè)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(shí)電費(fèi)，比標(biāo)稱的可用電量多10.3千瓦時(shí)。
▲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(huì)里面做了交代，我這邊當(dāng)時(shí)沒有跟進(jìn)。
實(shí)際上，在這個(gè)設(shè)計(jì)中一共采用了22個(gè)模塊，2170型電池共 6,600個(gè)。如下圖所示，單個(gè)模組其實(shí)包含了300個(gè)21700電池，模組的配置規(guī)格是30P10S，下面能看出來10個(gè)Brick，采用一個(gè)塑料和Busbar的主題來包容電芯。我們算一下單個(gè)模組的低電壓約在36.5V，22個(gè)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(shí)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(dòng)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?cè)?022年在國內(nèi)會(huì)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。
