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    • Part 1、4695電池
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Rivian的動力系統(tǒng),4695圓柱電池能打嗎?

2024/07/22
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全球范圍內使用大圓柱電池作為動力系統(tǒng)的車企中,特斯拉是最為熟悉的,我們也聊過很多。除此之外,歐洲的寶馬和奔馳、中國的蔚來和美國的Rivian是比較知名的使用圓柱電池的企業(yè)。

Rivian的車型提供了靈活的動力配置選項,包括單電機后輪驅動(RWD)、雙電機全輪驅動(4WD),以及創(chuàng)新的三電機布局,前部單電機與后部雙電機結合的全輪驅動系統(tǒng),滿足不同駕駛需求和性能偏好。

本文從動力系統(tǒng)的電池和電驅動分別來看下Rivian的設計和開發(fā)狀態(tài)。

Part 1、4695電池

Rivian在電池技術上也實現了突破,R2和R3均采用了先進的4695型圓柱電池,其直徑46毫米,高95毫米,不僅單體電池容量增大,而且充放電速率顯著提升。根據官方披露的電池結構設計,每個模塊由34x8排列的電芯組成,意味著單個模塊能容納272個電池單元。

這些車型的純電續(xù)航能力卓越,最遠可達483公里。考慮到4695電池支持高達10C的峰值放電率,這意味著車輛的最大輸出功率可以達到驚人的900千瓦,主要是匹配下面的大功率驅動系統(tǒng)。這套系統(tǒng)是兼容R2和R3的,從整體系統(tǒng)實現了兩臺車共用電池系統(tǒng)的目標。

當然整個電池系統(tǒng)的設計,類似于特斯拉的想法,把很多的功率轉換(OBC、DC-DC)等都放在了電池系統(tǒng)的上部,做了一個系統(tǒng)性的整合。

Part 2皮卡和中大型SUV的驅動系統(tǒng)

Lucid是專供跑車的,相比Rivian圍繞功率密度來建設,Rivian的系統(tǒng)是圍繞加速能力和絕對功率輸出來進行的。R2的三電機版本在0到60英里/小時的加速測試中僅需3秒,這一成績令人矚目。作為Rivian的首款高性能車型,R3X(同樣配備三電機)預計在動力表現上將更為出色,刷新速度極限。

Rivian重新設計的逆變器,體積密度提高了 75%,設計中所有高壓接頭均采用焊接方式,以改進制造工藝(減少生產線上的緊固工位)并降低接觸電阻,在性能相同的情況下,成本降低了 25%。

集成式外殼安裝座,實現了部件整合和剛度提升,雙隔離襯套改善了 NVH(噪聲、振動與聲振粗糙度)性能。

發(fā)卡式繞組(這個在國內大家很熟悉了),功率密度更高,成本更低,僅使用 3 種獨特的針腳形狀且每個槽僅需 6 根導體,提高了可制造性。

定子和轉子直接油冷卻,可實現熱性能提升和連續(xù)功率輸出。

這是電驅動系統(tǒng)產品性能和成本的對比情況。

Maximus,是Enduro第二代驅動單元(Gen 2),專為R2和R3車型設計,體現了在工程和成本優(yōu)化方面的顯著進步。這一革新性的驅動單元集成了側裝式逆變器,不僅改進了整體包裝設計,還帶來了約30%的部件成本降低,相較于第一代產品(Gen 1)而言,這是很大的成本節(jié)省。

在生產效率方面,Maximus同樣表現出色。與R1(Enduro)相比,直接勞動成本每單位減少了大約30%,制造過程的精簡和效率提升。工程零件數量減少了11%,進一步簡化了組裝流程,驅動單元緊固件的數量削減了32%,這不僅降低了潛在的故障點,也使得整個系統(tǒng)的維護變得更加簡便。從成本控制、勞動效率還是零部件復雜度的角度來看,Maximus(R2和R3的驅動單元)都有很大的提高。

小結

Rivian的整套動力系統(tǒng),走的是美式設計路線,屬于大開大合的類型。

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筆者 朱玉龍,一名汽車行業(yè)的工程師,2008年入行,做的是讓人看不透的新能源汽車行業(yè)。我學的是測試和電路,從汽車電子硬件開始起步,現在在做子系統(tǒng)和產品方面的工作。汽車產業(yè)雖然已經被人視為夕陽產業(yè),不過我相信未來衣食住行中的行,汽車仍是實現個人自由的不二工具,愿在汽車電子電氣的工程方面耕耘和努力,更愿與同行和感興趣的朋友分享見解。