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作者簡介:

朱玉龍,資深電動汽車三電系統和汽車電子工程師,目前從事新能源汽車電子化工作,10年以上的新能源汽車專業從業經驗,在電池系統、充電系統和電子電氣架構方面有較深的認識和實踐,著有《汽車電子硬件設計》,開設《汽車電子設計》公眾號。

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作者簡介:

朱玉龍,資深電動汽車三電系統和汽車電子工程師,目前從事新能源汽車電子化工作,10年以上的新能源汽車專業從業經驗,在電池系統、充電系統和電子電氣架構方面有較深的認識和實踐,著有《汽車電子硬件設計》,開設《汽車電子設計》公眾號。

保時捷Taycan:電動汽車的800V紀元

保時捷的第一款純電動汽車Taycan,還有半個月就要在法蘭克福車展發佈了,這段時間保時捷開始在中英美三個全球主要市場對Taycan的原型車進行巡展——分別在上海保時捷體驗中心、英國古德伍德速度節、紐約ABB國際汽聯電動方程式錦標賽中為這款車預熱。

今天的這篇文章,我們來看一下這臺不一樣的跑車。

電動汽車的發展,隨著特斯拉的一路引領,總的來說同質化是相對嚴重的,而去年發佈的捷豹I-PACE和奧迪e-tron,在豪華電動汽車領域都沒有能對特斯拉帶來多大威脅。所以保時捷要打好自己的首發車型,需要做一些高性能、有亮點,符合高價產品需求的純電產品。

目前來看,豪華電動汽車已經形成了一個能夠盈利的細分市場,但在這個規模不大的市場,是需要拿出絕活來的。所以保時捷Tycan,希望從動力總成入手,從充電性能、加速性能等方面成為下一代的標杆電動力總成系統。

它選擇在電壓等級上進行提升——從現有主流的400V升高一倍,達到800V這一等級。

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作者簡介:

朱玉龍,資深電動汽車三電系統和汽車電子工程師,目前從事新能源汽車電子化工作,10年以上的新能源汽車專業從業經驗,在電池系統、充電系統和電子電氣架構方面有較深的認識和實踐,著有《汽車電子硬件設計》,開設《汽車電子設計》公眾號。

保時捷Taycan:電動汽車的800V紀元

保時捷的第一款純電動汽車Taycan,還有半個月就要在法蘭克福車展發佈了,這段時間保時捷開始在中英美三個全球主要市場對Taycan的原型車進行巡展——分別在上海保時捷體驗中心、英國古德伍德速度節、紐約ABB國際汽聯電動方程式錦標賽中為這款車預熱。

今天的這篇文章,我們來看一下這臺不一樣的跑車。

電動汽車的發展,隨著特斯拉的一路引領,總的來說同質化是相對嚴重的,而去年發佈的捷豹I-PACE和奧迪e-tron,在豪華電動汽車領域都沒有能對特斯拉帶來多大威脅。所以保時捷要打好自己的首發車型,需要做一些高性能、有亮點,符合高價產品需求的純電產品。

目前來看,豪華電動汽車已經形成了一個能夠盈利的細分市場,但在這個規模不大的市場,是需要拿出絕活來的。所以保時捷Tycan,希望從動力總成入手,從充電性能、加速性能等方面成為下一代的標杆電動力總成系統。

它選擇在電壓等級上進行提升——從現有主流的400V升高一倍,達到800V這一等級。

保時捷Taycan:電動汽車的800V紀元

▲圖1 Taycan的尺寸介於911和Panamera之間

而保時捷的策略確實得到了回報,目前這臺車具有以下的幾個版本,而且已收到了3萬多個訂單(預付2500美金)。

表1 保時捷Taycan的不同版本:

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作者簡介:

朱玉龍,資深電動汽車三電系統和汽車電子工程師,目前從事新能源汽車電子化工作,10年以上的新能源汽車專業從業經驗,在電池系統、充電系統和電子電氣架構方面有較深的認識和實踐,著有《汽車電子硬件設計》,開設《汽車電子設計》公眾號。

保時捷Taycan:電動汽車的800V紀元

保時捷的第一款純電動汽車Taycan,還有半個月就要在法蘭克福車展發佈了,這段時間保時捷開始在中英美三個全球主要市場對Taycan的原型車進行巡展——分別在上海保時捷體驗中心、英國古德伍德速度節、紐約ABB國際汽聯電動方程式錦標賽中為這款車預熱。

今天的這篇文章,我們來看一下這臺不一樣的跑車。

電動汽車的發展,隨著特斯拉的一路引領,總的來說同質化是相對嚴重的,而去年發佈的捷豹I-PACE和奧迪e-tron,在豪華電動汽車領域都沒有能對特斯拉帶來多大威脅。所以保時捷要打好自己的首發車型,需要做一些高性能、有亮點,符合高價產品需求的純電產品。

目前來看,豪華電動汽車已經形成了一個能夠盈利的細分市場,但在這個規模不大的市場,是需要拿出絕活來的。所以保時捷Tycan,希望從動力總成入手,從充電性能、加速性能等方面成為下一代的標杆電動力總成系統。

它選擇在電壓等級上進行提升——從現有主流的400V升高一倍,達到800V這一等級。

保時捷Taycan:電動汽車的800V紀元

▲圖1 Taycan的尺寸介於911和Panamera之間

而保時捷的策略確實得到了回報,目前這臺車具有以下的幾個版本,而且已收到了3萬多個訂單(預付2500美金)。

表1 保時捷Taycan的不同版本:

保時捷Taycan:電動汽車的800V紀元

第一部分 整體架構

如下圖所示,保時捷Taycan採取了完整的800V電池架構,電池系統採用800V高壓,電動力總成,包括電驅動、電力電子、充電系統等也都採用800V的系統——這個架構等於把所有的高壓系統800V升級了。而和後面發佈的奧迪電動跑車e-tron GT的佈置圖一對比,可以發現:

● 兩臺車採取完全相似的動力總成架構;

● 電池系統通過中央通道的空間實現前後分電配給,由於充電接口配置在前方,有一個前電力電子單元可進行升壓控制,在電池包前後方各有一個輸出接口。

保時捷Taycan的母線電壓比較高,這使得Taycan在非Ionity的充電網絡上,快充會比較困難。解決這個問題的辦法是,通過一個前升壓系統,把傳統的400V升高到800V的高壓母線,這樣可以實現車輛在常規充電站上也能進行補電。實際上800V的高壓架構是一種系統設計過程,Taycan是通過J1平臺的更改,通過考慮系統的配置、子系統的調整實現整體的設計目標。

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保時捷Taycan:電動汽車的800V紀元

保時捷的第一款純電動汽車Taycan,還有半個月就要在法蘭克福車展發佈了,這段時間保時捷開始在中英美三個全球主要市場對Taycan的原型車進行巡展——分別在上海保時捷體驗中心、英國古德伍德速度節、紐約ABB國際汽聯電動方程式錦標賽中為這款車預熱。

今天的這篇文章,我們來看一下這臺不一樣的跑車。

電動汽車的發展,隨著特斯拉的一路引領,總的來說同質化是相對嚴重的,而去年發佈的捷豹I-PACE和奧迪e-tron,在豪華電動汽車領域都沒有能對特斯拉帶來多大威脅。所以保時捷要打好自己的首發車型,需要做一些高性能、有亮點,符合高價產品需求的純電產品。

目前來看,豪華電動汽車已經形成了一個能夠盈利的細分市場,但在這個規模不大的市場,是需要拿出絕活來的。所以保時捷Tycan,希望從動力總成入手,從充電性能、加速性能等方面成為下一代的標杆電動力總成系統。

它選擇在電壓等級上進行提升——從現有主流的400V升高一倍,達到800V這一等級。

保時捷Taycan:電動汽車的800V紀元

▲圖1 Taycan的尺寸介於911和Panamera之間

而保時捷的策略確實得到了回報,目前這臺車具有以下的幾個版本,而且已收到了3萬多個訂單(預付2500美金)。

表1 保時捷Taycan的不同版本:

保時捷Taycan:電動汽車的800V紀元

第一部分 整體架構

如下圖所示,保時捷Taycan採取了完整的800V電池架構,電池系統採用800V高壓,電動力總成,包括電驅動、電力電子、充電系統等也都採用800V的系統——這個架構等於把所有的高壓系統800V升級了。而和後面發佈的奧迪電動跑車e-tron GT的佈置圖一對比,可以發現:

● 兩臺車採取完全相似的動力總成架構;

● 電池系統通過中央通道的空間實現前後分電配給,由於充電接口配置在前方,有一個前電力電子單元可進行升壓控制,在電池包前後方各有一個輸出接口。

保時捷Taycan的母線電壓比較高,這使得Taycan在非Ionity的充電網絡上,快充會比較困難。解決這個問題的辦法是,通過一個前升壓系統,把傳統的400V升高到800V的高壓母線,這樣可以實現車輛在常規充電站上也能進行補電。實際上800V的高壓架構是一種系統設計過程,Taycan是通過J1平臺的更改,通過考慮系統的配置、子系統的調整實現整體的設計目標。

保時捷Taycan:電動汽車的800V紀元

▲圖2 保時捷Taycan高壓架構系統示意圖

在這張圖裡面,我們可以看到快充連接器是直接通過和前功率模塊相連接,然後統一輸入到電池裡面。而這個電池上面的配電盒,起到了非常重要的作用,這裡對整體的高壓連接簡化,也還有部分的連接沒有顯示出來。

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作者簡介:

朱玉龍,資深電動汽車三電系統和汽車電子工程師,目前從事新能源汽車電子化工作,10年以上的新能源汽車專業從業經驗,在電池系統、充電系統和電子電氣架構方面有較深的認識和實踐,著有《汽車電子硬件設計》,開設《汽車電子設計》公眾號。

保時捷Taycan:電動汽車的800V紀元

保時捷的第一款純電動汽車Taycan,還有半個月就要在法蘭克福車展發佈了,這段時間保時捷開始在中英美三個全球主要市場對Taycan的原型車進行巡展——分別在上海保時捷體驗中心、英國古德伍德速度節、紐約ABB國際汽聯電動方程式錦標賽中為這款車預熱。

今天的這篇文章,我們來看一下這臺不一樣的跑車。

電動汽車的發展,隨著特斯拉的一路引領,總的來說同質化是相對嚴重的,而去年發佈的捷豹I-PACE和奧迪e-tron,在豪華電動汽車領域都沒有能對特斯拉帶來多大威脅。所以保時捷要打好自己的首發車型,需要做一些高性能、有亮點,符合高價產品需求的純電產品。

目前來看,豪華電動汽車已經形成了一個能夠盈利的細分市場,但在這個規模不大的市場,是需要拿出絕活來的。所以保時捷Tycan,希望從動力總成入手,從充電性能、加速性能等方面成為下一代的標杆電動力總成系統。

它選擇在電壓等級上進行提升——從現有主流的400V升高一倍,達到800V這一等級。

保時捷Taycan:電動汽車的800V紀元

▲圖1 Taycan的尺寸介於911和Panamera之間

而保時捷的策略確實得到了回報,目前這臺車具有以下的幾個版本,而且已收到了3萬多個訂單(預付2500美金)。

表1 保時捷Taycan的不同版本:

保時捷Taycan:電動汽車的800V紀元

第一部分 整體架構

如下圖所示,保時捷Taycan採取了完整的800V電池架構,電池系統採用800V高壓,電動力總成,包括電驅動、電力電子、充電系統等也都採用800V的系統——這個架構等於把所有的高壓系統800V升級了。而和後面發佈的奧迪電動跑車e-tron GT的佈置圖一對比,可以發現:

● 兩臺車採取完全相似的動力總成架構;

● 電池系統通過中央通道的空間實現前後分電配給,由於充電接口配置在前方,有一個前電力電子單元可進行升壓控制,在電池包前後方各有一個輸出接口。

保時捷Taycan的母線電壓比較高,這使得Taycan在非Ionity的充電網絡上,快充會比較困難。解決這個問題的辦法是,通過一個前升壓系統,把傳統的400V升高到800V的高壓母線,這樣可以實現車輛在常規充電站上也能進行補電。實際上800V的高壓架構是一種系統設計過程,Taycan是通過J1平臺的更改,通過考慮系統的配置、子系統的調整實現整體的設計目標。

保時捷Taycan:電動汽車的800V紀元

▲圖2 保時捷Taycan高壓架構系統示意圖

在這張圖裡面,我們可以看到快充連接器是直接通過和前功率模塊相連接,然後統一輸入到電池裡面。而這個電池上面的配電盒,起到了非常重要的作用,這裡對整體的高壓連接簡化,也還有部分的連接沒有顯示出來。

保時捷Taycan:電動汽車的800V紀元

▲圖3 保時捷Taycan的前功率電子模塊

關於Taycan的驅動系統,目前沒有更多的資料披露出來,現有的規格如下:兩臺電動機,綜合最大輸出功率為440kW,約600馬力。後驅系統採用的是二檔變速系統,是車輛的主驅,也是能從0-200km/h持續保持加速的關鍵。

第二部分 Tycan 的800V電池系統

如果我們把保時捷Taycan的電池系統和奧迪e-tron的電池進行對比,可以發現一部分相似性:

● 400V和800V系統都採用基本的390模組作為基礎單元,主要供應商都是LG化學;

● 佈置上主體都採用了3排模組來分割車身寬度的做法;

● 從目前參考信息1來看,Taycan的96kWh採用了34個模組,一共408個電芯。但與e-tron對比,Audi採用了36個模組,432個電芯;核算來看,還有些不確定的地方,理論上這兩顆電芯應該相似。

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朱玉龍,資深電動汽車三電系統和汽車電子工程師,目前從事新能源汽車電子化工作,10年以上的新能源汽車專業從業經驗,在電池系統、充電系統和電子電氣架構方面有較深的認識和實踐,著有《汽車電子硬件設計》,開設《汽車電子設計》公眾號。

保時捷Taycan:電動汽車的800V紀元

保時捷的第一款純電動汽車Taycan,還有半個月就要在法蘭克福車展發佈了,這段時間保時捷開始在中英美三個全球主要市場對Taycan的原型車進行巡展——分別在上海保時捷體驗中心、英國古德伍德速度節、紐約ABB國際汽聯電動方程式錦標賽中為這款車預熱。

今天的這篇文章,我們來看一下這臺不一樣的跑車。

電動汽車的發展,隨著特斯拉的一路引領,總的來說同質化是相對嚴重的,而去年發佈的捷豹I-PACE和奧迪e-tron,在豪華電動汽車領域都沒有能對特斯拉帶來多大威脅。所以保時捷要打好自己的首發車型,需要做一些高性能、有亮點,符合高價產品需求的純電產品。

目前來看,豪華電動汽車已經形成了一個能夠盈利的細分市場,但在這個規模不大的市場,是需要拿出絕活來的。所以保時捷Tycan,希望從動力總成入手,從充電性能、加速性能等方面成為下一代的標杆電動力總成系統。

它選擇在電壓等級上進行提升——從現有主流的400V升高一倍,達到800V這一等級。

保時捷Taycan:電動汽車的800V紀元

▲圖1 Taycan的尺寸介於911和Panamera之間

而保時捷的策略確實得到了回報,目前這臺車具有以下的幾個版本,而且已收到了3萬多個訂單(預付2500美金)。

表1 保時捷Taycan的不同版本:

保時捷Taycan:電動汽車的800V紀元

第一部分 整體架構

如下圖所示,保時捷Taycan採取了完整的800V電池架構,電池系統採用800V高壓,電動力總成,包括電驅動、電力電子、充電系統等也都採用800V的系統——這個架構等於把所有的高壓系統800V升級了。而和後面發佈的奧迪電動跑車e-tron GT的佈置圖一對比,可以發現:

● 兩臺車採取完全相似的動力總成架構;

● 電池系統通過中央通道的空間實現前後分電配給,由於充電接口配置在前方,有一個前電力電子單元可進行升壓控制,在電池包前後方各有一個輸出接口。

保時捷Taycan的母線電壓比較高,這使得Taycan在非Ionity的充電網絡上,快充會比較困難。解決這個問題的辦法是,通過一個前升壓系統,把傳統的400V升高到800V的高壓母線,這樣可以實現車輛在常規充電站上也能進行補電。實際上800V的高壓架構是一種系統設計過程,Taycan是通過J1平臺的更改,通過考慮系統的配置、子系統的調整實現整體的設計目標。

保時捷Taycan:電動汽車的800V紀元

▲圖2 保時捷Taycan高壓架構系統示意圖

在這張圖裡面,我們可以看到快充連接器是直接通過和前功率模塊相連接,然後統一輸入到電池裡面。而這個電池上面的配電盒,起到了非常重要的作用,這裡對整體的高壓連接簡化,也還有部分的連接沒有顯示出來。

保時捷Taycan:電動汽車的800V紀元

▲圖3 保時捷Taycan的前功率電子模塊

關於Taycan的驅動系統,目前沒有更多的資料披露出來,現有的規格如下:兩臺電動機,綜合最大輸出功率為440kW,約600馬力。後驅系統採用的是二檔變速系統,是車輛的主驅,也是能從0-200km/h持續保持加速的關鍵。

第二部分 Tycan 的800V電池系統

如果我們把保時捷Taycan的電池系統和奧迪e-tron的電池進行對比,可以發現一部分相似性:

● 400V和800V系統都採用基本的390模組作為基礎單元,主要供應商都是LG化學;

● 佈置上主體都採用了3排模組來分割車身寬度的做法;

● 從目前參考信息1來看,Taycan的96kWh採用了34個模組,一共408個電芯。但與e-tron對比,Audi採用了36個模組,432個電芯;核算來看,還有些不確定的地方,理論上這兩顆電芯應該相似。

保時捷Taycan:電動汽車的800V紀元

▲圖4 保時捷Taycan的電池系統

從電池系統框架來看,一層可以佈置基本的模組(目前算下來一層的正好是28個),然後根據需要在電池托盤可以容納的區域和二層增加,這個設計應該和Audi e-tron增加模組的方式實現不同的梯度。從設計上來說,減少模組會使得電壓下降,對於低版本的功率輸出和快充速度都是有一定影響的。在這個電池系統裡面,採用的是集成一體化的冷卻托盤,電芯通過底部冷卻的方式傳遞熱量。

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作者簡介:

朱玉龍,資深電動汽車三電系統和汽車電子工程師,目前從事新能源汽車電子化工作,10年以上的新能源汽車專業從業經驗,在電池系統、充電系統和電子電氣架構方面有較深的認識和實踐,著有《汽車電子硬件設計》,開設《汽車電子設計》公眾號。

保時捷Taycan:電動汽車的800V紀元

保時捷的第一款純電動汽車Taycan,還有半個月就要在法蘭克福車展發佈了,這段時間保時捷開始在中英美三個全球主要市場對Taycan的原型車進行巡展——分別在上海保時捷體驗中心、英國古德伍德速度節、紐約ABB國際汽聯電動方程式錦標賽中為這款車預熱。

今天的這篇文章,我們來看一下這臺不一樣的跑車。

電動汽車的發展,隨著特斯拉的一路引領,總的來說同質化是相對嚴重的,而去年發佈的捷豹I-PACE和奧迪e-tron,在豪華電動汽車領域都沒有能對特斯拉帶來多大威脅。所以保時捷要打好自己的首發車型,需要做一些高性能、有亮點,符合高價產品需求的純電產品。

目前來看,豪華電動汽車已經形成了一個能夠盈利的細分市場,但在這個規模不大的市場,是需要拿出絕活來的。所以保時捷Tycan,希望從動力總成入手,從充電性能、加速性能等方面成為下一代的標杆電動力總成系統。

它選擇在電壓等級上進行提升——從現有主流的400V升高一倍,達到800V這一等級。

保時捷Taycan:電動汽車的800V紀元

▲圖1 Taycan的尺寸介於911和Panamera之間

而保時捷的策略確實得到了回報,目前這臺車具有以下的幾個版本,而且已收到了3萬多個訂單(預付2500美金)。

表1 保時捷Taycan的不同版本:

保時捷Taycan:電動汽車的800V紀元

第一部分 整體架構

如下圖所示,保時捷Taycan採取了完整的800V電池架構,電池系統採用800V高壓,電動力總成,包括電驅動、電力電子、充電系統等也都採用800V的系統——這個架構等於把所有的高壓系統800V升級了。而和後面發佈的奧迪電動跑車e-tron GT的佈置圖一對比,可以發現:

● 兩臺車採取完全相似的動力總成架構;

● 電池系統通過中央通道的空間實現前後分電配給,由於充電接口配置在前方,有一個前電力電子單元可進行升壓控制,在電池包前後方各有一個輸出接口。

保時捷Taycan的母線電壓比較高,這使得Taycan在非Ionity的充電網絡上,快充會比較困難。解決這個問題的辦法是,通過一個前升壓系統,把傳統的400V升高到800V的高壓母線,這樣可以實現車輛在常規充電站上也能進行補電。實際上800V的高壓架構是一種系統設計過程,Taycan是通過J1平臺的更改,通過考慮系統的配置、子系統的調整實現整體的設計目標。

保時捷Taycan:電動汽車的800V紀元

▲圖2 保時捷Taycan高壓架構系統示意圖

在這張圖裡面,我們可以看到快充連接器是直接通過和前功率模塊相連接,然後統一輸入到電池裡面。而這個電池上面的配電盒,起到了非常重要的作用,這裡對整體的高壓連接簡化,也還有部分的連接沒有顯示出來。

保時捷Taycan:電動汽車的800V紀元

▲圖3 保時捷Taycan的前功率電子模塊

關於Taycan的驅動系統,目前沒有更多的資料披露出來,現有的規格如下:兩臺電動機,綜合最大輸出功率為440kW,約600馬力。後驅系統採用的是二檔變速系統,是車輛的主驅,也是能從0-200km/h持續保持加速的關鍵。

第二部分 Tycan 的800V電池系統

如果我們把保時捷Taycan的電池系統和奧迪e-tron的電池進行對比,可以發現一部分相似性:

● 400V和800V系統都採用基本的390模組作為基礎單元,主要供應商都是LG化學;

● 佈置上主體都採用了3排模組來分割車身寬度的做法;

● 從目前參考信息1來看,Taycan的96kWh採用了34個模組,一共408個電芯。但與e-tron對比,Audi採用了36個模組,432個電芯;核算來看,還有些不確定的地方,理論上這兩顆電芯應該相似。

保時捷Taycan:電動汽車的800V紀元

▲圖4 保時捷Taycan的電池系統

從電池系統框架來看,一層可以佈置基本的模組(目前算下來一層的正好是28個),然後根據需要在電池托盤可以容納的區域和二層增加,這個設計應該和Audi e-tron增加模組的方式實現不同的梯度。從設計上來說,減少模組會使得電壓下降,對於低版本的功率輸出和快充速度都是有一定影響的。在這個電池系統裡面,採用的是集成一體化的冷卻托盤,電芯通過底部冷卻的方式傳遞熱量。

保時捷Taycan:電動汽車的800V紀元

▲圖5 保時捷Taycan的電池系統佈置情況猜測

我們按照單個模組的關係,80kWh、28個模組來佈置,得到兩個電池系統的平臺電壓如下所示,這個離我們預想的800V的母線電壓還是有一些距離。

● 在這個電池模組內,有別於e-tron的4個並聯電芯3組串聯(4P3S),Taycan採用2個並聯然後6組串聯的方式(6P2S),這樣算下來模組的電壓為22V左右;

● 在28個模組串聯以後,則整體電壓平臺為616V左右,34個模組串聯為750V左右,這樣能最大程度在不同配置上採用相同的模組,但是低版本的電壓會有所降低。

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朱玉龍,資深電動汽車三電系統和汽車電子工程師,目前從事新能源汽車電子化工作,10年以上的新能源汽車專業從業經驗,在電池系統、充電系統和電子電氣架構方面有較深的認識和實踐,著有《汽車電子硬件設計》,開設《汽車電子設計》公眾號。

保時捷Taycan:電動汽車的800V紀元

保時捷的第一款純電動汽車Taycan,還有半個月就要在法蘭克福車展發佈了,這段時間保時捷開始在中英美三個全球主要市場對Taycan的原型車進行巡展——分別在上海保時捷體驗中心、英國古德伍德速度節、紐約ABB國際汽聯電動方程式錦標賽中為這款車預熱。

今天的這篇文章,我們來看一下這臺不一樣的跑車。

電動汽車的發展,隨著特斯拉的一路引領,總的來說同質化是相對嚴重的,而去年發佈的捷豹I-PACE和奧迪e-tron,在豪華電動汽車領域都沒有能對特斯拉帶來多大威脅。所以保時捷要打好自己的首發車型,需要做一些高性能、有亮點,符合高價產品需求的純電產品。

目前來看,豪華電動汽車已經形成了一個能夠盈利的細分市場,但在這個規模不大的市場,是需要拿出絕活來的。所以保時捷Tycan,希望從動力總成入手,從充電性能、加速性能等方面成為下一代的標杆電動力總成系統。

它選擇在電壓等級上進行提升——從現有主流的400V升高一倍,達到800V這一等級。

保時捷Taycan:電動汽車的800V紀元

▲圖1 Taycan的尺寸介於911和Panamera之間

而保時捷的策略確實得到了回報,目前這臺車具有以下的幾個版本,而且已收到了3萬多個訂單(預付2500美金)。

表1 保時捷Taycan的不同版本:

保時捷Taycan:電動汽車的800V紀元

第一部分 整體架構

如下圖所示,保時捷Taycan採取了完整的800V電池架構,電池系統採用800V高壓,電動力總成,包括電驅動、電力電子、充電系統等也都採用800V的系統——這個架構等於把所有的高壓系統800V升級了。而和後面發佈的奧迪電動跑車e-tron GT的佈置圖一對比,可以發現:

● 兩臺車採取完全相似的動力總成架構;

● 電池系統通過中央通道的空間實現前後分電配給,由於充電接口配置在前方,有一個前電力電子單元可進行升壓控制,在電池包前後方各有一個輸出接口。

保時捷Taycan的母線電壓比較高,這使得Taycan在非Ionity的充電網絡上,快充會比較困難。解決這個問題的辦法是,通過一個前升壓系統,把傳統的400V升高到800V的高壓母線,這樣可以實現車輛在常規充電站上也能進行補電。實際上800V的高壓架構是一種系統設計過程,Taycan是通過J1平臺的更改,通過考慮系統的配置、子系統的調整實現整體的設計目標。

保時捷Taycan:電動汽車的800V紀元

▲圖2 保時捷Taycan高壓架構系統示意圖

在這張圖裡面,我們可以看到快充連接器是直接通過和前功率模塊相連接,然後統一輸入到電池裡面。而這個電池上面的配電盒,起到了非常重要的作用,這裡對整體的高壓連接簡化,也還有部分的連接沒有顯示出來。

保時捷Taycan:電動汽車的800V紀元

▲圖3 保時捷Taycan的前功率電子模塊

關於Taycan的驅動系統,目前沒有更多的資料披露出來,現有的規格如下:兩臺電動機,綜合最大輸出功率為440kW,約600馬力。後驅系統採用的是二檔變速系統,是車輛的主驅,也是能從0-200km/h持續保持加速的關鍵。

第二部分 Tycan 的800V電池系統

如果我們把保時捷Taycan的電池系統和奧迪e-tron的電池進行對比,可以發現一部分相似性:

● 400V和800V系統都採用基本的390模組作為基礎單元,主要供應商都是LG化學;

● 佈置上主體都採用了3排模組來分割車身寬度的做法;

● 從目前參考信息1來看,Taycan的96kWh採用了34個模組,一共408個電芯。但與e-tron對比,Audi採用了36個模組,432個電芯;核算來看,還有些不確定的地方,理論上這兩顆電芯應該相似。

保時捷Taycan:電動汽車的800V紀元

▲圖4 保時捷Taycan的電池系統

從電池系統框架來看,一層可以佈置基本的模組(目前算下來一層的正好是28個),然後根據需要在電池托盤可以容納的區域和二層增加,這個設計應該和Audi e-tron增加模組的方式實現不同的梯度。從設計上來說,減少模組會使得電壓下降,對於低版本的功率輸出和快充速度都是有一定影響的。在這個電池系統裡面,採用的是集成一體化的冷卻托盤,電芯通過底部冷卻的方式傳遞熱量。

保時捷Taycan:電動汽車的800V紀元

▲圖5 保時捷Taycan的電池系統佈置情況猜測

我們按照單個模組的關係,80kWh、28個模組來佈置,得到兩個電池系統的平臺電壓如下所示,這個離我們預想的800V的母線電壓還是有一些距離。

● 在這個電池模組內,有別於e-tron的4個並聯電芯3組串聯(4P3S),Taycan採用2個並聯然後6組串聯的方式(6P2S),這樣算下來模組的電壓為22V左右;

● 在28個模組串聯以後,則整體電壓平臺為616V左右,34個模組串聯為750V左右,這樣能最大程度在不同配置上採用相同的模組,但是低版本的電壓會有所降低。

保時捷Taycan:電動汽車的800V紀元

圖6 保時捷不同電池版本的母線電壓

第三部分 充電方案

如圖所示,Taycan隨車配的是11kW充電機,並可以加裝到22kW,這主要是面向家內的充電。在外,可以通過經銷商搭建的快充網絡和公共充電網絡(美國是Electrify America,歐洲是Ionity的充電網絡,保時捷宣佈車主在這些網絡上可以免費充電三年)。在充電功率方面,目前第一階段提供的大約是在250kW,後續可以升級到320-320kW,真正實現這臺車的快充價值。在兼容性上,也可以通過車內的升壓控制來兼容400V 50kW的普通快充來實現對車輛的補電。

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作者簡介:

朱玉龍,資深電動汽車三電系統和汽車電子工程師,目前從事新能源汽車電子化工作,10年以上的新能源汽車專業從業經驗,在電池系統、充電系統和電子電氣架構方面有較深的認識和實踐,著有《汽車電子硬件設計》,開設《汽車電子設計》公眾號。

保時捷Taycan:電動汽車的800V紀元

保時捷的第一款純電動汽車Taycan,還有半個月就要在法蘭克福車展發佈了,這段時間保時捷開始在中英美三個全球主要市場對Taycan的原型車進行巡展——分別在上海保時捷體驗中心、英國古德伍德速度節、紐約ABB國際汽聯電動方程式錦標賽中為這款車預熱。

今天的這篇文章,我們來看一下這臺不一樣的跑車。

電動汽車的發展,隨著特斯拉的一路引領,總的來說同質化是相對嚴重的,而去年發佈的捷豹I-PACE和奧迪e-tron,在豪華電動汽車領域都沒有能對特斯拉帶來多大威脅。所以保時捷要打好自己的首發車型,需要做一些高性能、有亮點,符合高價產品需求的純電產品。

目前來看,豪華電動汽車已經形成了一個能夠盈利的細分市場,但在這個規模不大的市場,是需要拿出絕活來的。所以保時捷Tycan,希望從動力總成入手,從充電性能、加速性能等方面成為下一代的標杆電動力總成系統。

它選擇在電壓等級上進行提升——從現有主流的400V升高一倍,達到800V這一等級。

保時捷Taycan:電動汽車的800V紀元

▲圖1 Taycan的尺寸介於911和Panamera之間

而保時捷的策略確實得到了回報,目前這臺車具有以下的幾個版本,而且已收到了3萬多個訂單(預付2500美金)。

表1 保時捷Taycan的不同版本:

保時捷Taycan:電動汽車的800V紀元

第一部分 整體架構

如下圖所示,保時捷Taycan採取了完整的800V電池架構,電池系統採用800V高壓,電動力總成,包括電驅動、電力電子、充電系統等也都採用800V的系統——這個架構等於把所有的高壓系統800V升級了。而和後面發佈的奧迪電動跑車e-tron GT的佈置圖一對比,可以發現:

● 兩臺車採取完全相似的動力總成架構;

● 電池系統通過中央通道的空間實現前後分電配給,由於充電接口配置在前方,有一個前電力電子單元可進行升壓控制,在電池包前後方各有一個輸出接口。

保時捷Taycan的母線電壓比較高,這使得Taycan在非Ionity的充電網絡上,快充會比較困難。解決這個問題的辦法是,通過一個前升壓系統,把傳統的400V升高到800V的高壓母線,這樣可以實現車輛在常規充電站上也能進行補電。實際上800V的高壓架構是一種系統設計過程,Taycan是通過J1平臺的更改,通過考慮系統的配置、子系統的調整實現整體的設計目標。

保時捷Taycan:電動汽車的800V紀元

▲圖2 保時捷Taycan高壓架構系統示意圖

在這張圖裡面,我們可以看到快充連接器是直接通過和前功率模塊相連接,然後統一輸入到電池裡面。而這個電池上面的配電盒,起到了非常重要的作用,這裡對整體的高壓連接簡化,也還有部分的連接沒有顯示出來。

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▲圖3 保時捷Taycan的前功率電子模塊

關於Taycan的驅動系統,目前沒有更多的資料披露出來,現有的規格如下:兩臺電動機,綜合最大輸出功率為440kW,約600馬力。後驅系統採用的是二檔變速系統,是車輛的主驅,也是能從0-200km/h持續保持加速的關鍵。

第二部分 Tycan 的800V電池系統

如果我們把保時捷Taycan的電池系統和奧迪e-tron的電池進行對比,可以發現一部分相似性:

● 400V和800V系統都採用基本的390模組作為基礎單元,主要供應商都是LG化學;

● 佈置上主體都採用了3排模組來分割車身寬度的做法;

● 從目前參考信息1來看,Taycan的96kWh採用了34個模組,一共408個電芯。但與e-tron對比,Audi採用了36個模組,432個電芯;核算來看,還有些不確定的地方,理論上這兩顆電芯應該相似。

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▲圖4 保時捷Taycan的電池系統

從電池系統框架來看,一層可以佈置基本的模組(目前算下來一層的正好是28個),然後根據需要在電池托盤可以容納的區域和二層增加,這個設計應該和Audi e-tron增加模組的方式實現不同的梯度。從設計上來說,減少模組會使得電壓下降,對於低版本的功率輸出和快充速度都是有一定影響的。在這個電池系統裡面,採用的是集成一體化的冷卻托盤,電芯通過底部冷卻的方式傳遞熱量。

保時捷Taycan:電動汽車的800V紀元

▲圖5 保時捷Taycan的電池系統佈置情況猜測

我們按照單個模組的關係,80kWh、28個模組來佈置,得到兩個電池系統的平臺電壓如下所示,這個離我們預想的800V的母線電壓還是有一些距離。

● 在這個電池模組內,有別於e-tron的4個並聯電芯3組串聯(4P3S),Taycan採用2個並聯然後6組串聯的方式(6P2S),這樣算下來模組的電壓為22V左右;

● 在28個模組串聯以後,則整體電壓平臺為616V左右,34個模組串聯為750V左右,這樣能最大程度在不同配置上採用相同的模組,但是低版本的電壓會有所降低。

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圖6 保時捷不同電池版本的母線電壓

第三部分 充電方案

如圖所示,Taycan隨車配的是11kW充電機,並可以加裝到22kW,這主要是面向家內的充電。在外,可以通過經銷商搭建的快充網絡和公共充電網絡(美國是Electrify America,歐洲是Ionity的充電網絡,保時捷宣佈車主在這些網絡上可以免費充電三年)。在充電功率方面,目前第一階段提供的大約是在250kW,後續可以升級到320-320kW,真正實現這臺車的快充價值。在兼容性上,也可以通過車內的升壓控制來兼容400V 50kW的普通快充來實現對車輛的補電。

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圖7 保時捷Taycan的充電策略

小結:

隨著保時捷Taycan的量產,從設計目標層面800V系統開始正式走上了歷史舞臺,這將加速高端電動汽車的競爭和帶動電動汽車在充電性能方面的發展。我們看到奔馳把它的電動系統平臺建立在400V,並且分成兩個大模組也是考慮到以後可以更容易地往800V切換(兩個改為串聯,電池方面的問題就解決大半了),所以,未來會有更多的高端跑車跟隨這條高附加值的路線。

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