Rivian的动力系统,4695圆柱电池能打吗?
芝能汽车出品
全球范围内使用大圆柱电池作为动力系统的车企中,特斯拉是最为熟悉的,我们也聊过很多。除此之外,欧洲的宝马和奔驰、中国的蔚来和美国的Rivian是比较知名的使用圆柱电池的企业。
Rivian的车型提供了灵活的动力配置选项,包括单电机后轮驱动(RWD)、双电机全轮驱动(4WD),以及创新的三电机布局,前部单电机与后部双电机结合的全轮驱动系统,满足不同驾驶需求和性能偏好。
本文从动力系统的电池和电驱动分别来看下Rivian的设计和开发状态。
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Part 1
4695电池
Rivian在电池技术上也实现了突破,R2和R3均采用了先进的4695型圆柱电池,其直径46毫米,高95毫米,不仅单体电池容量增大,而且充放电速率显著提升。根据官方披露的电池结构设计,每个模块由34x8排列的电芯组成,意味着单个模块能容纳272个电池单元。
这些车型的纯电续航能力卓越,最远可达483公里。考虑到4695电池支持高达10C的峰值放电率,这意味着车辆的最大输出功率可以达到惊人的900千瓦,主要是匹配下面的大功率驱动系统。这套系统是兼容R2和R3的,从整体系统实现了两台车共用电池系统的目标。
当然整个电池系统的设计,类似于特斯拉的想法,把很多的功率转换(OBC、DC-DC)等都放在了电池系统的上部,做了一个系统性的整合。
Part 2
皮卡和中大型SUV的驱动系统
Lucid是专供跑车的,相比Rivian围绕功率密度来建设,Rivian的系统是围绕加速能力和绝对功率输出来进行的。R2的三电机版本在0到60英里/小时的加速测试中仅需3秒,这一成绩令人瞩目。作为Rivian的首款高性能车型,R3X(同样配备三电机)预计在动力表现上将更为出色,刷新速度极限。
Rivian重新设计的逆变器,体积密度提高了 75%,设计中所有高压接头均采用焊接方式,以改进制造工艺(减少生产线上的紧固工位)并降低接触电阻,在性能相同的情况下,成本降低了 25%。
集成式外壳安装座,实现了部件整合和刚度提升,双隔离衬套改善了 NVH(噪声、振动与声振粗糙度)性能。
发卡式绕组(这个在国内大家很熟悉了),功率密度更高,成本更低,仅使用 3 种独特的针脚形状且每个槽仅需 6 根导体,提高了可制造性。
定子和转子直接油冷却,可实现热性能提升和连续功率输出。
这是电驱动系统产品性能和成本的对比情况。
Maximus,是Enduro第二代驱动单元(Gen 2),专为R2和R3车型设计,体现了在工程和成本优化方面的显著进步。这一革新性的驱动单元集成了侧装式逆变器,不仅改进了整体包装设计,还带来了约30%的部件成本降低,相较于第一代产品(Gen 1)而言,这是很大的成本节省。
在生产效率方面,Maximus同样表现出色。与R1(Enduro)相比,直接劳动成本每单位减少了大约30%,制造过程的精简和效率提升。工程零件数量减少了11%,进一步简化了组装流程,驱动单元紧固件的数量削减了32%,这不仅降低了潜在的故障点,也使得整个系统的维护变得更加简便。从成本控制、劳动效率还是零部件复杂度的角度来看,Maximus(R2和R3的驱动单元)都有很大的提高。
小结
Rivian的整套动力系统,走的是美式设计路线,属于大开大合的类型。
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