汽车厂商造电池忙,奥迪自己设计和开发电动汽车电池
电动轿车有必要合适日常运用,购买决策受续航路程和电池充电功能的影响很大。出于这个原因,奥迪在其坐落盖默斯海姆的电池测验中心自行规划、开发和查看电池单元和电池组件。

黑色、赤色、金色——这些色彩表明电池的充电状况。在充电过程中,锂离子沉积在石墨负极中,石墨依据充电状况改动色彩。放电时,石墨呈黑色;充电到一半,变成赤色;充满电后,石墨呈金黄色。
“这让咱们能够看到和评价充电状况,”盖默斯海姆奥迪电池测验中心的电池专家 Bernhard Rieger 博士解说道。当电极充电时,它们不会均匀充电。在锂离子数量最多的当地,电极充电速度最快。这导致充电状况梯度。抱负情况下,一切都是相同的色彩。但这需求一个极薄的电极,而该电极又具有可疏忽的容量。“
在锂离子电池的快速充电方面,技能在于准确的电流操控,以避免黄金区域的阳极过度充电。这会导致过早变老,”Rieger 说。“这意味着咱们的使命在于确保锂离子电池的抱负运转,以完成最佳的续航路程和充电功能。” 关于奥迪客户来说,这确保了电池电动轿车具有超卓的续航路程和充电功能。“一旦满意了该系列的根本需求,充电容量就变得愈加重要。”
Gaimersheim 盖默斯海姆中心的技能人员因而面临着彼此抵触的方针。“咱们有一个有限的电池包裹空间可供咱们运用,咱们有必要将尽或许多的能量装入其间,”Rieger 评论道。“但咱们也期望能够尽快为其充电。”
抵触在于能量密度越大,电池充电所需的时刻越长。这意味着电池技能人员面临着一种平衡行为,要求他们至少坚持充电时刻稳定,一起进步能量密度。为了快速充电很多动力,充电容量是项目开发议程上的一个前期点。在这一范畴,现在有不少于两款奥迪车型在设定规范:奥迪 e-tron GT quattro 中运用的 93 kWh 高压电池中的电池可充电 5% 至 80%,功率高达 270 kW。抱负条件下 22.5 分钟。2019年初次上市的奥迪e-tron,以其共同的高原式充电曲线,至今仍被视为标杆,
“咱们在开发抱负操控的电池和电流操控方面投入了很多时刻,以完成尽或许快的充电时刻以及高效率和长运用寿命,”Rieger 解说说。因而,在盖默斯海姆,要点不只限于电池:整个电池体系及其电子设备、热办理体系和高压外围设备与奥迪快速充电概念相同相关。“咱们的体系从第一天开端规划时就考虑到了快速充电,由于今后很难添加充电容量。只要一个完美平衡的全体包装,从最早的阶段开端,每一个细节都很重要,才干到达所需的充电特性。”
除了能量密度和充电容量的规范外,电池单元还满意最高的运用寿命和安全规范。为此,单个电池和整个电池体系有必要在盖默斯海姆约 4,400 平方米的中心经过多项测验。每个车辆项目都需求对数百个电池进行各种运用寿命和快速充电测验。电池有必要经过 Gaimersheim 技能人员在 -30 至 +60 °C 温度之间的气候室中履行的不同充电和负载曲线。“咱们的测验和查看在开端生产前大约四年的前期样品阶段开端,以便咱们有时刻在必要时进行从头调整”,电池专家 Rieger 解说说。
为了评价电池的老化现象,它们还会在大约一年的时刻里暴露在高温下。这使奥迪能够模仿长达 15 年的车内运用寿命。Gaimersheim 的运用寿命测验台还答应技能人员加快重建约 300,000 公里的路程场景。其他测验包含磕碰和过充测验以及各种安全测验。能够模仿不同的驾驭场景,以优化高压组件的运转战略或热办理。“这个应用程序使咱们能够对咱们的电池进行最好的微调,”Rieger 说。“电池丈量的新发现被从头发送回虚拟电池模型,因而咱们能够调查对车辆的影响。” 盖默斯海姆也是原型电池制作设备的所在地。“在 Gaimersheim,咱们有才能微调咱们的电池规划和运营战略,以完成对奥迪来说完美的特性,”Rieger 总结道。“我怎么操作和制作电池以充分利用它?这是咱们每天在 Gaimersheim 电池测验中心答复的问题。”
所以,为了打造自己抱负中的电动车,奥迪在电池范畴下了苦功夫。未来,咱们能够看到更多的轿车厂商打造自己的电池,添加产品的竞争力。