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测试:特斯拉 Model Y的4680电池充电速度多快?

2022-09-07 汽车电子设计 阅读:
宁德时代的麒麟电池剑指4680电池,对4680电池实际车上的表现也做一些对比。目前交付给消费者的4680产品中,标准续航里程的快充测试,目前的数据是约30分钟内充电到80%,整

宁德时代的麒麟电池剑指4680电池,对4680电池实际车上的表现也做一些对比。ucFednc

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目前交付给消费者的4680产品中,标准续航里程的快充测试,目前的数据是约30分钟内充电到80%, 整个4680的充电过程测试记录为:ucFednc

  • 3 分钟内 9 % 至 20 %ucFednc

  • 6 分钟内 9% 至 39%ucFednc

  • 12 分钟内 9% 至 50%ucFednc

  • 34 分钟内 9% 至 80%ucFednc

  • 40 分钟内 9% 至 90%ucFednc

  • 50 分钟内达到 9% 至 97%ucFednc

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▲图1. 特斯拉4680充电时间概览ucFednc

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快充数据的折算ucFednc

目前4680 Model Y标准AWD的EPA 续航里程为279英里,在这次充电中,充电从9%到97% 显示消耗了59千瓦时;同时,一些快速的数学计算表明,Model Y的可用电池容量约为66 kWh。ucFednc

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▲图2 AWD的能量估算ucFednc

根据数据来看,这个66kWh的电池包,峰值功率为227kW(这个数据偏差应该在5%左右)。我没看到这个数据,整体的充电功率的曲线我自己按照屏幕截取之后画了一下:ucFednc

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▲图3. AWD 4680电池快充功率现状ucFednc

如果把它折算到倍率数据,这个图可能更清晰一些,这里确实存在一些挑战。这是根据瞬时功率考虑的倍率变化情况。这个数据状态似乎降下来得有点快。ucFednc

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▲图4. AWD 4680电池快充倍率现状ucFednc

由于有了上面的时间效应,我根据不同SOC的时间来估算一段范围内的倍率可能更准确,我估计描述的时候,实际前面的11%-20%只有2分钟,20%到39% 4分钟,才能和上面的瞬时倍率匹配起来。ucFednc

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▲图5. AWD 4680的平均倍率估算ucFednc

这个数据,似乎离我们的期待有一些距离。从目前得到的信息来看,4680的快充速度主要受到了热量怎么排出来的干扰。在快充设计中,往3C以上的设计考虑,不光电芯本身的特性问题比较多,这个散热的数据就成了关键。ucFednc

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▲图6. 4680的截面积的概念ucFednc

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Part 2ucFednc

散热的比较ucFednc

在整个电池设计中,千叶做了一些对比,我觉得这个数据还是很有意思的:采用双面冷却,确实让整个电池的冷却面多了很多,同时这个面积也可以推导出需要多少散热板的面积,如果估算可以得到水冷板的重量。ucFednc

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▲表1. 采用400V和800V系统,大面双面冷却的比例ucFednc

这个数据4倍,电芯的的对比主要基于800V,如果采用400V系统厚电芯的情况下,大概在2倍左右。ucFednc

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▲图7. 麒麟电池的散热ucFednc

相比较而言,4680由于电芯比较大的原因,蛇形冷却管的冷却面积优势被电芯增大给抵消了。从数据来看并不是特别好,这也是特斯拉要去加入顶部水冷板的原因,散热面从2170到4680,这个单面效果不好啊。ucFednc

备注:根据不同的信息渠道,这一代德州的4680设计,顶部的其实是云母板,由于下面的数据,想要把热量充分带出去,在规划顶部的水冷板。4680电池迭代和改进的速度比我们想象的还要快一些ucFednc

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▲表2. 4680单面水冷板冷却估计ucFednc

如果把麒麟单位Wh的冷却水面积对比如下:ucFednc

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▲图8. 在电芯的散热面积上的对比ucFednc

小结:在Pack结构上,热管理往极限方面去考虑,确实很有意思。这点在做性能包方面,我们可以拿实际数据来验证我们的推论,千叶做了数据计算,我也搜集了一些数据供参考。ucFednc

责编:Admin
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