[ EV知道 實(shí)驗(yàn)室 ]捷豹I-PACE量產(chǎn)版上市之后,很多吃瓜群眾們認(rèn)為“傳統(tǒng)車(chē)廠(chǎng)對(duì)于造車(chē)新勢(shì)力的反擊要開(kāi)始了”,紛紛期盼著看到捷豹I-PACE將特斯拉一巴掌扇暈的“有趣”景象。然而真的如此嗎?這里除開(kāi)見(jiàn)仁見(jiàn)智的設(shè)計(jì)、錦上添花的汽車(chē)電子設(shè)施等等不談,在只關(guān)注于二者的動(dòng)力系統(tǒng)的情況下,看一看捷豹I-PACE對(duì)于特斯拉旗下最為對(duì)應(yīng)的在售車(chē)款Model X 75D是否具有決定性?xún)?yōu)勢(shì)。
以市場(chǎng)售價(jià)為參考,我們選取的Model X 75D基礎(chǔ)售價(jià)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)為775600(美國(guó)市場(chǎng)為79500美元);I-PACE基本車(chē)款售價(jià)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)為648000-718000元(美國(guó)市場(chǎng)為69500-80500美元)。
一、電池
捷豹I-PACE采用的是模塊化設(shè)計(jì)、車(chē)底布置的81kW電池總成(海外官網(wǎng)資料為90kW),由36個(gè)模組、共432個(gè)LG化學(xué)的三元鋰電池軟包電芯電芯構(gòu)成。電池組由高強(qiáng)度金屬框架作為外殼進(jìn)行保護(hù)。金屬框架內(nèi)從前至后分成了6列,每列分別包含2、6、7、7、7、7個(gè)標(biāo)準(zhǔn)電池子模塊。整個(gè)電池組由位于電池組頂部后方的電池管理模塊,進(jìn)行電池工作的監(jiān)測(cè)和控制。電池系統(tǒng)重量613kg,能量密度146.8Wh/kg。
Model X 75D采用的是75kW電池總成,由超過(guò)7000顆松下電池公司的18650圓柱電池單體組成,巨大數(shù)量的電池單體分成了16個(gè)模組(模組內(nèi)包含400d多顆電池單體),因此電池組制造和管理系統(tǒng)都頗為復(fù)雜。這也加大了調(diào)整模組的難度。Model X總成能量密度60D為123Wh/kg、85D為141.8Wh/kg之間,而75D根據(jù)官方資料以與60D相同的整備質(zhì)量實(shí)現(xiàn)了續(xù)航里程(EPA)增加59km(增幅18.3%)的成績(jī),可見(jiàn)能量密度增加幅度很大(很可能達(dá)到145Wh/kg左右)。
兩家廠(chǎng)商所選擇的的不同電池封裝類(lèi)型各有其特點(diǎn)。圓柱形電池(特斯拉Model X采用的方案)其能量密度和功率密度均高,適合標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn),但電池管理復(fù)雜。而軟包電池(捷豹I-PACE采用的方案)具有能量密度極高、重量輕的優(yōu)點(diǎn),但需要額外防護(hù)防止電池受損和熱失控。
現(xiàn)在應(yīng)用軟包電池的電動(dòng)汽車(chē)并不多,但得益于其輕量化和高能量密度的特性,在新補(bǔ)貼追求更高能量密度的傾向上,搭載軟包電池的電動(dòng)車(chē)有望拿到更多的補(bǔ)貼。
捷豹I-PACE和特斯拉Model X的電池組都采用了主動(dòng)式電池液冷系統(tǒng)。
I-PACE特意宣傳了其電池總成加裝了低溫反應(yīng)裝置保持電池恒溫、車(chē)輛內(nèi)部也配備了熱力泵,可以在低溫環(huán)境時(shí)通過(guò)收集電池和其他電子設(shè)備的熱量,以實(shí)現(xiàn)內(nèi)部座艙加熱、達(dá)到更好的整體能量管理水平。
而從特斯拉的電池系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上,我們發(fā)現(xiàn)其是通過(guò)PTC冷卻液加熱器和PTC座艙加熱器(PTC:熱敏電阻、即半導(dǎo)體電加熱)。這方面的能量利用效率,I-PACE確實(shí)有過(guò)人之處。
總體來(lái)看,二者的電池總成各有特色,但并不具備壓制對(duì)方的能力。
電池總成質(zhì)保方面的對(duì)比來(lái)看:捷豹在海外市場(chǎng)為該車(chē)電池組提供了八年或十萬(wàn)英里的質(zhì)保(當(dāng)電池有效電量低于70%時(shí),將被免費(fèi)回收更換),國(guó)內(nèi)質(zhì)保政策則并沒(méi)有在官方宣傳材料上明確注明;特斯拉則在全球范圍提供了電池總成8年不限里程的質(zhì)保。這方面的條款,特斯拉方面更有利于消費(fèi)者,特別是用車(chē)強(qiáng)度不高的用戶(hù)。
此外,I-PACE還有一個(gè)謎團(tuán)在困擾著我們,就是其國(guó)內(nèi)銷(xiāo)售車(chē)輛的電池容量與海外市場(chǎng)標(biāo)定不同。原因眾說(shuō)紛紜,有認(rèn)為只是標(biāo)定不同的,也有認(rèn)為是為了滿(mǎn)足國(guó)內(nèi)補(bǔ)貼政策而更換了電池單體的,當(dāng)然也有人認(rèn)為是簡(jiǎn)配了的。而更令人困惑的是,除了電池容量的不同,動(dòng)力參數(shù)與續(xù)航里程卻沒(méi)有變化。具體原因還要等待官方的解釋。
二、電動(dòng)機(jī)
捷豹I-PACE和特斯拉Model X在電動(dòng)機(jī)的選擇上分布代表著當(dāng)今電動(dòng)汽車(chē)電機(jī)的兩大體系,捷豹I-PACE站隊(duì)于永磁同步電機(jī),而特斯拉Model X執(zhí)掌著感應(yīng)異步電機(jī)的大旗。
永磁同步電機(jī)的在純電動(dòng)汽車(chē)上的應(yīng)用應(yīng)該算是最為廣泛的了。由于它雖然使用的是交流電,但永磁同步電機(jī)的結(jié)構(gòu)和無(wú)刷直流電機(jī)類(lèi)似,所以也繼承了它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)。
永磁同步電機(jī)最大的特點(diǎn)就在于擁有非常高的功率密度和扭矩密度,也就是說(shuō),在同樣的重量和體積下,永磁同步電機(jī)能輸出更高的功率和扭矩。同理,在相同的功率和扭矩情況下,采用永磁同步電機(jī)就可以獲得最小的重量和體積。此外,永磁同步電機(jī)還擁有噪音較小的特點(diǎn),這對(duì)于家用轎車(chē)來(lái)說(shuō)也是非常重要的優(yōu)勢(shì)。
而永磁同步電機(jī)最大的問(wèn)題就在于成本較高。位于電機(jī)內(nèi)的永磁材料雖然號(hào)稱(chēng)“永磁”,但在一些情況、特別是強(qiáng)震動(dòng)下也會(huì)發(fā)生磁性衰退的現(xiàn)象。永磁材料的價(jià)格一直居高不下,同樣影響了電機(jī)乃至整車(chē)的成本較高。
而特斯拉為什么要堅(jiān)持使用交流異步電機(jī)呢?要知道甚至其品牌名稱(chēng)都取自交流異步電機(jī)發(fā)明人之一的尼古拉·特斯拉。
交流異步電機(jī)由于其內(nèi)部不用使用“永磁材料”,所以?xún)r(jià)格便宜。此外還具有過(guò)載能力也強(qiáng)、皮實(shí)耐用、工作溫度范圍大、輸出扭矩調(diào)整范圍大、高速區(qū)間效率好等優(yōu)點(diǎn)。
交流異步電機(jī)的勵(lì)磁(產(chǎn)生磁場(chǎng))靠的是電流,也就是電流中有一部分是用來(lái)產(chǎn)生磁場(chǎng)的。而由于轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速和旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速不同步,所以叫做異步電動(dòng)機(jī)。也正是因?yàn)檫@個(gè)異步,所以控制起來(lái)比同步復(fù)雜一點(diǎn)。而且在同樣的功率和扭矩下,異步電機(jī)所需要的體積和重量要遠(yuǎn)大于永磁同步電機(jī)。所以該類(lèi)型電機(jī)往往存在能耗較大、功率因數(shù)滯后、高效區(qū)窄、輕載功率因數(shù)低、調(diào)速性能稍差等缺點(diǎn)。
而特斯拉基于它在工藝和材料方面的技術(shù)突破,實(shí)現(xiàn)了高性能交流異步電機(jī)的小型化、實(shí)用化,才得以在保證性能的前提下將其放進(jìn)車(chē)身。
從公開(kāi)資料顯示的Model S電機(jī)(基本可視同Model X系列,75D性能應(yīng)該介于65D與85D之間)的扭矩曲線(xiàn)圖來(lái)看,其扭矩輸出特性甚至在某種程度上優(yōu)于I-PACE的永磁同步電機(jī)。除了交流異步電機(jī)固有的優(yōu)勢(shì)部分外,我們不得不感嘆特斯拉在該類(lèi)型電機(jī)上的技術(shù)水平。
I-PACE公布的單體電動(dòng)機(jī)直徑234mm、長(zhǎng)500mm、重約38kg,是優(yōu)于特斯拉所采用的電機(jī)(重約52kg)。雙方都將如此功率、扭矩的電機(jī)做到如此體積,真的值得我們贊嘆一番。
三、能耗、續(xù)航
能耗的客觀對(duì)比是極為復(fù)雜的問(wèn)題,這里我們來(lái)盡可能在保證可比性的前提下簡(jiǎn)化的看一下。用更少的能量推動(dòng)更重的質(zhì)量而達(dá)到相當(dāng)乃至更好的性能,則大體可認(rèn)為該車(chē)具有更好的能耗水平。
而通過(guò)這張表格我們可以看到,被很多人寄予厚望的I-PACE似乎有那么一點(diǎn)尷尬。在Model X 75D電機(jī)最大總輸出(386kW、660Nm)大于I-PACE(294kW、696Nm),而電池總電量反而小了6kWh(按海外市場(chǎng)資料計(jì)算則小了15kWh)的情況下,整備質(zhì)量更輕的I-PACE所取得的續(xù)航里程優(yōu)勢(shì)似乎并不成比例。
當(dāng)然對(duì)于潛在用戶(hù)來(lái)說(shuō)這些也許都不重要,而用差不多的價(jià)錢(qián)能買(mǎi)到具有更快的加速、更長(zhǎng)的續(xù)航里程的車(chē)型也是一個(gè)不錯(cuò)的選擇。
在這個(gè)對(duì)比了,我們發(fā)現(xiàn)了一個(gè)有趣的現(xiàn)象。從二者在不同續(xù)航測(cè)試中取得的成績(jī)的差值比例來(lái)看,似乎I-PACE更擅于歐洲的NEDC測(cè)試,而Model X則更適應(yīng)美國(guó)的EPA測(cè)試。也許“應(yīng)試教育”不止是咱們國(guó)家的“特色”啊。
總結(jié):
通過(guò)對(duì)比可以看到,單就動(dòng)力系統(tǒng)來(lái)說(shuō)雙方的技術(shù)路線(xiàn)各有特色,但I(xiàn)-PACE不具備對(duì)于Model X的壓倒性?xún)?yōu)勢(shì)。雙方?jīng)Q勝的關(guān)鍵點(diǎn)并不再此。
其實(shí)基于特斯拉的先發(fā)優(yōu)勢(shì),其已經(jīng)成為當(dāng)下的高端新能源汽車(chē)市場(chǎng)的標(biāo)桿產(chǎn)品,后來(lái)者不得不去與其對(duì)標(biāo)。至于說(shuō)什么時(shí)候才能替代特斯拉的標(biāo)桿地位,那就看什么時(shí)候大家都紛紛棄特斯拉而去和那個(gè)品牌做對(duì)比就知道了。
基于特斯拉的先發(fā)優(yōu)勢(shì),其已經(jīng)成為當(dāng)下的高端新能源汽車(chē)市場(chǎng)的標(biāo)桿產(chǎn)品,后來(lái)者不得不去與其對(duì)標(biāo)。至于說(shuō)什么時(shí)候才能替代特斯拉的標(biāo)桿地位,那就看什么時(shí)候大家都紛紛棄特斯拉而去和那個(gè)品牌做對(duì)比就知道了。
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