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详细剖析奥迪电动汽车首款800伏车型e-tron GT(上)

2022/04/09
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奥迪四大电动车平台,分别是高性能跑车的J1平台,也就是保时捷的Taycan的平台;油改电的MLBevo平台;与大众共用的MEB平台,即ID系列的换壳,如奥迪的纯电Q4就是大众ID.4的换壳;最后是比较先进的PPE平台,与保时捷共同开发,首款车型是Q6,而后是A6 Avant e-tron。

图片来源:互联网

J1定位于高性能跑车,PPE主要是中大型SUV和轿车,即使PPE时代来临,J1平台也不会彻底放弃。大众的一贯作风,要让平台寿命周期尽可能地长。

上篇主要展示机械、电池、线控和高压部分,下篇主要是ADAS和电子架构。

图片来源:互联网

e-tron GT长近5米,轴距2900毫米,对电动车来说这个尺寸很大,但J1平台严格地说也是油改电平台,空间实际不明显。

车身结构方面,ID.4/Q4只在车门下方有少量挤压成型铝合金材料加固。J1则大量使用铝合金,包括前盖、车门、翼子板、侧板、后板、尾翼、后备箱壳体。

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与MEB平台不同,也与大部分电动车的单档变速箱不同,e-tron GT是两档变速箱,只要不考虑最高车速,单档变速箱没有问题,大多数电动车的最高车速在160km/h左右,很难突破200km/h,即使像小鹏P7(双电机430马力)大马力轿跑,最高车速也只有170km/h。而最新的奔驰EQS580+,517马力双电机,最高车速200km/h。对于高速公路来说速度显然足够,但对于保时捷这样的品牌来说,自然要与众不同,号称是要上赛道的车。保时捷与ZF采埃孚联合开发了两档变速箱,核心是一个行星齿轮组和两个离合器,用于处理转速比率交换,齿轮传动比很大,二档传动比大约是一档的一半,换档点发生在80km/h左右,优势是提高加速能力和极速。

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其他品牌没有搭载两档变速,主要是成本。像750马力的Taycan Turbo S,即使连续10次弹射起步也不会有变速箱过热问题。十多年前,特斯拉通过 Roadster 概念验证进行了尝试,但遇到了可靠性挑战,此后一直坚持单速变速箱。再有就是成本和后期保养问题,双档变速箱的成本远高于单一档位变速箱,后期也需要更多的维护。

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前悬挂是标准的双叉臂结构,这是成本最高的悬挂方式,且体积较大,从性能讲,双叉臂先天比麦弗逊性能好很多。但是,现在由于麦弗逊悬架变种出现,慢慢弥补麦弗逊的不足,结合麦弗逊优点,所以更多中级车开始使用麦弗逊悬架而抛弃双叉臂。具有代表性的就是宝马双球节弹簧,通用凯迪拉克常用的HiPer-Strut,也就是双横臂。(宝马老一代1、3、5、7系和X5都是用双球节麦弗逊悬挂,新一代5、7系和X5都用双叉臂前悬挂,而新1、3系仍然沿用双球节麦弗逊前悬挂)。不过近年来电动车领域,因为电动车空间充足,双叉臂有复苏的迹象,零跑C11和小鹏P7都采用双叉臂。

e-tron GT的空气悬挂系统图

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e-tron GT的四轮转向系统

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刹车线控方面貌似还是第一代的博世iBooster,国内比亚迪都已开始用博世第三代产品IPB了。

e-tron GT高压系统图

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 核心元件A48连接图

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大部分充电桩是400伏,J1178将400伏直流转换为800伏来提高充电速度,标准版J1178是50kW,可选配150kW。直流快充充电5分钟可按WLTP标准行驶100公里,50kW直流充电桩可在125分钟从5%充至100%,11kW交流充电从0到100%需要9.5小时。

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e-tron GT电池结构,电池总容量96kWh,最大充电功率270kW,标称电压726伏,重量大约650公斤。

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电池模组共有33个,每个模组是22伏,容量为132Ah。

e-tron GT前电机输出功率175kW(238Ps),后电机输出320kW(435Ps),总输出350kW(476Ps),而在增压模式下持续输出最高功率达390kW (530Ps),系统总扭矩为630N·m。如果是RS版本,则后电机提升为335kW(456Ps),总输出功率为440kW(598Ps),总扭矩为830N·m,在增压模式下,输出会短暂增加到475kW(646Ps)。

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e-tron GT有300安和600安两个版本,上图为600安版的电机驱动电路图,使用6对英飞凌IGBT管,即两个全桥模块,300安版只需要一个全桥模块。

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电驱动底盘控制部分仍然是传统的Flexray总线和CAN总线。

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