1月4日,奔馳正式發佈了Vision EQXX概念車,風阻僅cd0.17,百公里電耗不到10kWh,續航超過1000公里。這輛車也代表着奔馳對於未來純電動車的憧憬和發展方向,但就是這樣一輛代表未來的概念車,為何卻採用過時的風冷電池組的技術呢?
在動力電池領域,高性能意味着很多事情。無論是令人難以置信的續航里程,還是超快的充電速度,抑或只是堅固耐用以承受無盡的充電循環,所有這些都非常依賴於電池温度管理。如果天氣太冷,續航里程就會受到限制。如果温度過高,電池接受電流的能力也會受到限制。換句話説,導致電池失效的大部分原因是由於高温和低温造成的退化。那麼,梅賽德斯-奔馳Vision EQXX概念車如何通過使用空氣來冷卻電池來避免這些麻煩呢?
設計和製造不會過熱到危險程度的動力電池以及電池組是一個巨大的挑戰,而如何冷卻三電系統也是個棘手的問題,甚至連冷卻充電電纜的設計都在競賽中。目前大多數的電動車,其內部的電芯都採用了液體冷卻(加温)的熱管理方案。液冷的效果非常好,但這意味着車上有大量的液體,這會增加汽車的重量,而且還需要一個泵和管道循環系統,這會增加更多的重量,還會從寶貴的電池中汲取能量。然而,在EQXX概念車中,奔馳提出了一個不同的解決方案。
在生產EQXX時,奔馳知道必須儘可能地減重,以避免能量損失,並將標準尺寸的電動汽車電池壓榨出1000公里的續航里程。所以如果能量被浪費在冷卻電池上,就不能達到這個目標。相反,EQXX採用了“被動”冷卻技術,結合了汽車電池周圍的氣流和電池底部的散熱板,散熱板可以吸走電池包的温度。同時,電池組本身有一個小通風口,當温度升高時,它會打開來吸進更多的空氣。
另外一點,EQXX之所以敢採用被動風冷技術,是因為奔馳對EQXX沒有追求非常高的性能,為了節能和更長的續航里程,它只採用了150kW的後單電機,這意味着沒給電池帶來過多的壓力。從百公里不到10kWh的電耗也能看出,電池不需要提供大量的能量,所以實際上也不會產生太多的熱量。正式因為採用被動風冷電池技術,EQXX可以將電池中95%電能轉換為車輛的動能,而剩下的5%的電能以熱的形式浪費掉了。
奔馳能夠通過不要求電池的峯值性能而獲得最平衡的性能,因此電池不會過熱,但這並不能解決所有問題。在採用900V直流快充中,電池會產生大量的熱,而解決辦法就是給它加個風扇,在充電時冷卻電池組。
所有事情都有兩面性,依靠100kWh的電池組就能提供超過1000公里續航,看上去數據非常不錯,但背後卻是奔馳工程師對於如何節能做出巨大的努力。cd0.17的低風阻車身,整車1750kg的低重量再加上看似落後卻非常適合EQXX的被動風冷電池組技術,才能讓這輛前瞻性的電動概念車具有最平衡的性能。