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研判:358伏电压平台的蔚来ET7换电系统技术状态

售价45.80-53.60万元的蔚来ET7已经上市,根据适配不同装载电量(70、100以及150度电)的动力电池,综合续航里程设定为500、700以及1000公里。为了保证刚刚上市的ET5、即将上市的ET5继续使用现在的换电站,适配的3种动力电池总成无论硬件(尺寸和规格)、350伏电压平台、以及软件(BMS以及热管理控制策略),必须与在售的ES8\ES6\EC6,甚至未上市的ET5完全一致。

2022年6月22日晚些时候,突发一宗蔚来测试车(官方没有确认具体车型是否为ET5/7)从高层跌落,A\B\C柱被“压缩(目测)”,并最终造成2人全部死亡的安全事故。截止发稿时,蔚来官方发布两个版本的声明:意外事故与车辆本身无关。

本文将对江淮蔚来ET7适配的358伏电压平台、可更换的动力电池系统技术状态、800伏电压平台的向上突破可能性,研读和判定。

上图为拍摄车的车身铭牌以及显示的诸多信息特写。

白色区域:车辆品牌为蔚来

黄色箭头:车辆生产厂为江淮

红色区域:江淮蔚来ET7的动力电池电压平台为358伏

至于是否称为蔚来ET7,还是江淮蔚来ET7,不是本文纠结的重点。而是这售价45.80-53.60万元的45.80-53.60万元蔚来ET7,所采用的的358伏电压平台是否具备升级到800伏的潜力。

上图为蔚来ET7前部动力舱,用热成像器材(黑白对比)拍摄到的各分系统细节状态特写。红色箭头所指的是ET7适配的高低压配电系统总成,这与此前在售的ES6/EC6的硬件状态十分相似。

客观的看,上市周期跨度4年的蔚来ES8\6、EC6和ET7,在高压电控策略上有着超越同期车型的先进性(诸如高低压配电总成和热泵空调系统)。

然而,ES8采用的全铝车身虽然轻量化显著,一旦燃烧则成为助燃剂;在应对后部和侧向碰撞时,对维修工艺和设备要求高,更换铝材质钣金件成本较高。

因此,ES6-ET7采用的钢铝混合车身,则有效的平衡了轻量化、维修便利性和更换钣金件的成本之间的矛盾。

最新发布的蔚来ET7的动力舱内适配的1组低压启动用蓄电池,启用磷酸铁锂材质。

而这个电压设定为12伏的磷酸铁锂启动电池供应商为宁德时代,也是可更换的动力电池供应商。

黄色箭头:12伏电压

蓝色箭头:LFP磷酸铁锂

红色箭头:CATL宁德时代

使用磷酸铁锂材质的启动用蓄电池的最大优势,就是可以更好的保证冬季低温启动的可靠性,使用周期从以往铅酸蓄电池的2年延长至3年甚至4年,间接的降低用车成本。

上图为蔚来ET7举升后的底盘技术状态特写,前副车架(黄色箭头)、后副车架(绿色箭头)全部用塑料护板包裹,可更换的动力电池的下壳体(蓝色箭头)也设定一层保护涂层。

需要注意的是(1),从车头向车尾看,蔚来ET7的底部完全处于同一水平线且没有任何“凸出”,正向开发的底盘优化的十分出色。

拆除前后副车架护板后,可见裸露出可更换的动力电池系统本体。红色区域为可用于装载电量的区域、前部2组三角形黄色区域为保护动力电池的加强部分;后部矩形黄色区域为容纳气泵、阀体以及管路的部分。

上图为蔚来ET可更换的动力电池总成后部特写。

红色箭头:气压管路

蓝色箭头:定位螺栓组件

绿色箭头:动力电池泄压阀体

蔚来ET7设定的动力电池总成通过多条定位螺栓组件进行拆卸和重组。定位螺栓组件由设定在电池总成壳体部分和螺栓部分组成。理论上电池总成与车身焊接完全固定后,在车辆急加速、紧急制动、S型机动以及颠簸路面等工况行驶,不能发生物理位移。而灌装在动力电池内部的冷却液、高压动力线缆以及通讯低压线缆的接口,必须保证完全锁闭。

上图为蔚来ET可更换的动力电池总成后部特写。

红色箭头:气压管路

蓝色箭头:定位螺栓组件

绿色箭头:动力电池泄压阀体

蔚来ET7设定的动力电池总成通过多条定位螺栓组件进行拆卸和重组。定位螺栓组件由设定在电池总成壳体部分和螺栓部分组成。理论上电池总成与车身焊接完全固定后,在车辆急加速、紧急制动、S型机动以及颠簸路面等工况行驶,不能发生物理位移。而灌装在动力电池内部的冷却液、高压动力线缆以及通讯低压线缆的接口,必须保证完全锁闭。

需要注意的是(3),在这台拍摄用蔚来ET7的动力电池固定螺栓组件外廓处(红色箭头所指),存在着一些痕迹。

那么问题来了,这些铝构件的表面伤痕是是否在车辆行驶中造成的?是否在换电站更换电池总成是造成的?是否只有ET7的电池系统存在这些伤痕?是否蔚来其他采用可更换动力电池系统都存在这些伤痕?这些动力电壳体固定螺栓组件的擦痕,是否会对整车安全存在影响?

上图为358伏电压平台的蔚来ET7,在国家电网修建的60千瓦直流充电桩进行快充时的一些数据(桩端显示)。

其中很清晰标注出如下关键信息:

红色区域:需求电流为110.09安

黄色区域:充电电压为358.1伏

白色箭头:最高允许单体(电芯)电压为4.35伏

比对这些关键数据总体来看,358伏电压平台的蔚来ET5在60千瓦充电桩进行充电,需求电流为110.09安(实际充电电流有所降低);如果在100千瓦后120千瓦充电桩进行充电,实际电流将超过180安甚至更高。

然而,在充电时电流越大意味着电芯和与充电关联的动力线缆发热量将会增加。尽管电芯温度超过厂家预设的阈值会启动液态热管理控制系统进行主动降温(用桩端电量),可是高压线缆的热量还是需要被动风冷散发。另外,一旦停止充电,大部分EV车辆都将停止为动力电池进行主动散热伺服,亦或出现主动散热伺服中断的情况。

总之,无论日常行车还是大功率充电,车厂都希望电芯能够保持在适宜的预设温度范围,以降低热失控发生几率。这也是为什么一些车厂对某些车型采取限制使用电量和降低充电功率的主要原因。

在当下120千瓦充电桩开始全面普及、150千瓦充电桩批量建设时,对于350伏电压平台EV车型就不那么友好了。充电电流在100安左右是一个较为适合的状态,而充电电流频繁提升至180安或更高的电流180,恐怕就。。。。。。

上图为采用570伏电压平台的比亚迪汉EV,在150千瓦充电桩进行直流快充时,充电功率105千瓦、充电需求电压626.5伏(实际充电电压为569伏)、实际充电电流为168.5安,且电芯温度保持在35摄氏度。

可以想象一下,570伏电压平台的比亚迪汉EV和358伏电压平台的蔚来ET7,在相同的150千瓦充电桩快充,谁的电流会更高?

笔者有话说:

那么售价45.8-53.6万元的蔚来ET7采用358伏电压平台的可更换、且标准化动力电池系统,最大的优势在于可以兼容现有的换电站并与ES8\ES6\EC6甚至ET5等车型通用。这一技术设定,最直接的降低了厂家研发成本、缩短研发周期、减少研发风险,并为终端客户带来多样化的购买方案。

但是,蔚来首款ES8上市时间为2019年,距离2022年上市的ET7已经3年,而全部在售车型的研发起始点或要向前推2-3年。这就意味着,358伏电压平台的电池系统,要兼容2019年-2022年甚至2023年蔚来销售的全部车型。

暂且不说,蔚来是否有意向推出售价更低轴距更小的车型的意愿,单就358伏电压平台的标注化可更换的电池系统是否可以兼容就是一件必须面对的难点。

最重要的是,在诸多车厂寻求800伏电压平台的技术并应用到最新车型的市场态势,蔚来就必须要抛弃现有358伏电压平台电池系统。随即而来的是,蔚来现有的换电设施,可能就要存储2种不同电压平台的可更换电池系统,以及做好相对应的存储方案。

不过,李斌近日宣称“2024年会推出800V电压,支持换电和超快充的电池包”。实际上,蔚来在现有358伏电压平台的模块化电池系统基础上,已经通过引入镍55电芯和CTP封装手段,在安全和密度进行了平衡。后续要想在通过电芯材质和体积密度进行提升,恐怕激增的成本不如重新开发更大尺寸的800伏电压平台的电池系统更划算。

总之,从电动化层面看,采用358伏电压平台的蔚来ET7是对不起45.80-53.60万元的售价。

新能源情报分析网新闻组出品

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