導讀：Lucid Air Dream的電池系統參數是很高的，額定容量為 118 kWh。最近惹上了一些爭議：在測試中從 0-100% 充電需要 134 kWh。在這里有一些好玩的東西可以和大家一起討論下，這款電池其實折射了很多110-130kWh大電池系統后續面臨的問題。
▲圖1.Lucid的三電技術解密
一、Lucid Air Dream充電的速度和時間
這款118kWh的電池最大充電功率，在1%-20%的低電量SOC下，充電功率可以拉高到300kW；然后隨著SOC的增加，到SOC50%時，功率大約在180kW；到80%SOC時為90kW。
總體來看這根功率曲線對一個800V的電池系統來說，是非常不錯的。
▲圖2.Lucid Air Dream的充電功率曲線
如果按照充電時間來分解，以后這類車估計會形成特殊的使用習慣，因為要充滿太久了，第一個100英里，只需要5.5分鐘，第二個100英里6.5分鐘，但是第三個100英里就需要10分鐘，第四個100英里需要15分鐘——這個充電時間增加速度很快。
▲圖3.Lucid Air Dream的充電時間
有關 Electrify America 在0-100%充電范圍內收取 134 kWh 的電費，這個事實讓很多消費者感到困惑。我的理解是，在整個充電的過程中，16kWh的能量，到底損耗在哪里呢？在下面這幾個環節：
● 直流充電樁損耗：3%
這個取決于整個過程中，冷卻系統的功耗和直流充電模塊的效率和計費顯示模塊的功耗，估算加起來大約是3%，約4kWh。
● 充電過程中的冷卻：4%
這部分能量用于在充電過程中冷卻電池。在充電過程中，水冷系統、12V DCDC、充電線纜、Busbar和電池都會發熱。
● 電池效率損耗：5%
大電流快速充電時，電池的實際轉化效率大概只有 95% 左右。輸入能量和可用能量之間大約 5% 的差異是電池組充電過程中損失的能量，在這里包括充電電流、電芯內阻和整個導通路徑下的其他阻抗、初始電芯溫度、電池組其他等效電阻等 ，整個損耗能量約為 6.7kWh。
▲圖4.充電時間和需要的能量
在測試中，Taycan配備Performance Plus94.3kWh（總能量）電池組進行了0%至100%直流快速充電測試，電池組的可用能量為83.7kWh，Electrify America在充電過程中收取了94千瓦時電費，比標稱的可用電量多10.3千瓦時。
▲圖5.Taycan的84kWh可用電量，充電需要94kWh
二、電池到底多少能量？
Lucid 模塊和電池組的構造方式，在之前的一次發布會里面做了交代，我這邊當時沒有跟進。
實際上，在這個設計中一共采用了22個模塊，2170型電池共 6,600個。如下圖所示，單個模組其實包含了300個21700電池，模組的配置規格是30P10S，下面能看出來10個Brick，采用一個塑料和Busbar的主題來包容電芯。我們算一下單個模組的低電壓約在36.5V，22個模組為803V。
▲圖6.21700模組的成組形式
模組之間采用插接的圓線來實施模組間的連接。
▲圖7.Lucid的電池模組
我的理解，這么大的電池，如果不用SiC器件，在整體效率方面是有很大的損失的，所以Lucid也做了SiC的MOSFET來提高驅動效率。我們可以認為到了100kWh，如果繼續使用傳統的IGBT來做，效率上不劃算。這同樣適用于20kW的車載充電機。
▲圖8.大電池容量下功率電子往SiC甚至GAN遷移是有幫助的
總結：
我們在2022年在國內會見到100-120kWh漫天飛的局面，高端豪華品牌在大能量的基礎上要增加快充速度，100kW以下的東東都不太拿的出手，至少都是200kW，甚至是300kW的產品。
來源：汽車電子設計 作者：朱玉龍
