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还需努力 捷豹I-PACE与特斯拉Model X到底谁强

2018 年 07 月 06 日 01 : 02 原创 编辑:周凯 来源:EV知道
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[ EV知道 实验室 ]捷豹I-PACE量产版上市之后,很多吃瓜群众们认为“传统车厂对于造车新势力的反击要开始了”,纷纷期盼着看到捷豹I-PACE将特斯拉一巴掌扇晕的“有趣”景象。然而真的如此吗?这里除开见仁见智的设计、锦上添花的汽车电子设施等等不谈,在只关注于二者的动力系统的情况下,看一看捷豹I-PACE对于特斯拉旗下最为对应的在售车款Model X 75D是否具有决定性优势。

还需努力 捷豹I-PACE与特斯拉Model X到底谁强

以市场售价为参考,我们选取的Model X 75D基础售价国内市场为775600(美国市场为79500美元);I-PACE基本车款售价国内市场为648000-718000元(美国市场为69500-80500美元)。

一、电池

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捷豹I-PACE采用的是模块化设计、车底布置的81kW电池总成(海外官网资料为90kW),由36个模组、共432个LG化学的三元锂电池软包电芯电芯构成。电池组由高强度金属框架作为外壳进行保护。金属框架内从前至后分成了6列,每列分别包含2、6、7、7、7、7个标准电池子模块。整个电池组由位于电池组顶部后方的电池管理模块,进行电池工作的监测和控制。电池系统重量613kg,能量密度146.8Wh/kg。

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Model X 75D采用的是75kW电池总成,由超过7000颗松下电池公司的18650圆柱电池单体组成,巨大数量的电池单体分成了16个模组(模组内包含400d多颗电池单体),因此电池组制造和管理系统都颇为复杂。这也加大了调整模组的难度。Model X总成能量密度60D为123Wh/kg、85D为141.8Wh/kg之间,而75D根据官方资料以与60D相同的整备质量实现了续航里程(EPA)增加59km(增幅18.3%)的成绩,可见能量密度增加幅度很大(很可能达到145Wh/kg左右)。

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两家厂商所选择的的不同电池封装类型各有其特点。圆柱形电池(特斯拉Model X采用的方案)其能量密度和功率密度均高,适合标准化生产,但电池管理复杂。而软包电池(捷豹I-PACE采用的方案)具有能量密度极高、重量轻的优点,但需要额外防护防止电池受损和热失控。

现在应用软包电池的电动汽车并不多,但得益于其轻量化和高能量密度的特性,在新补贴追求更高能量密度的倾向上,搭载软包电池的电动车有望拿到更多的补贴。

捷豹I-PACE和特斯拉Model X的电池组都采用了主动式电池液冷系统。

I-PACE特意宣传了其电池总成加装了低温反应装置保持电池恒温、车辆内部也配备了热力泵,可以在低温环境时通过收集电池和其他电子设备的热量,以实现内部座舱加热、达到更好的整体能量管理水平。

而从特斯拉的电池系统结构上,我们发现其是通过PTC冷却液加热器和PTC座舱加热器(PTC:热敏电阻、即半导体电加热)。这方面的能量利用效率,I-PACE确实有过人之处。

总体来看,二者的电池总成各有特色,但并不具备压制对方的能力。

电池总成质保方面的对比来看:捷豹在海外市场为该车电池组提供了八年或十万英里的质保(当电池有效电量低于70%时,将被免费回收更换),国内质保政策则并没有在官方宣传材料上明确注明;特斯拉则在全球范围提供了电池总成8年不限里程的质保。这方面的条款,特斯拉方面更有利于消费者,特别是用车强度不高的用户。

此外,I-PACE还有一个谜团在困扰着我们,就是其国内销售车辆的电池容量与海外市场标定不同。原因众说纷纭,有认为只是标定不同的,也有认为是为了满足国内补贴政策而更换了电池单体的,当然也有人认为是简配了的。而更令人困惑的是,除了电池容量的不同,动力参数与续航里程却没有变化。具体原因还要等待官方的解释。

二、电动机

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捷豹I-PACE和特斯拉Model X在电动机的选择上分布代表着当今电动汽车电机的两大体系,捷豹I-PACE站队于永磁同步电机,而特斯拉Model X执掌着感应异步电机的大旗。

永磁同步电机的在纯电动汽车上的应用应该算是最为广泛的了。由于它虽然使用的是交流电,但永磁同步电机的结构和无刷直流电机类似,所以也继承了它结构简单的优点。

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永磁同步电机最大的特点就在于拥有非常高的功率密度和扭矩密度,也就是说,在同样的重量和体积下,永磁同步电机能输出更高的功率和扭矩。同理,在相同的功率和扭矩情况下,采用永磁同步电机就可以获得最小的重量和体积。此外,永磁同步电机还拥有噪音较小的特点,这对于家用轿车来说也是非常重要的优势。

而永磁同步电机最大的问题就在于成本较高。位于电机内的永磁材料虽然号称“永磁”,但在一些情况、特别是强震动下也会发生磁性衰退的现象。永磁材料的价格一直居高不下,同样影响了电机乃至整车的成本较高。

而特斯拉为什么要坚持使用交流异步电机呢?要知道甚至其品牌名称都取自交流异步电机发明人之一的尼古拉·特斯拉。

交流异步电机由于其内部不用使用“永磁材料”,所以价格便宜。此外还具有过载能力也强、皮实耐用、工作温度范围大、输出扭矩调整范围大、高速区间效率好等优点。

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交流异步电机的励磁(产生磁场)靠的是电流,也就是电流中有一部分是用来产生磁场的。而由于转子的转速和旋转磁场的转速不同步,所以叫做异步电动机。也正是因为这个异步,所以控制起来比同步复杂一点。而且在同样的功率和扭矩下,异步电机所需要的体积和重量要远大于永磁同步电机。所以该类型电机往往存在能耗较大、功率因数滞后、高效区窄、轻载功率因数低、调速性能稍差等缺点。

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而特斯拉基于它在工艺和材料方面的技术突破,实现了高性能交流异步电机的小型化、实用化,才得以在保证性能的前提下将其放进车身。

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从公开资料显示的Model S电机(基本可视同Model X系列,75D性能应该介于65D与85D之间)的扭矩曲线图来看,其扭矩输出特性甚至在某种程度上优于I-PACE的永磁同步电机。除了交流异步电机固有的优势部分外,我们不得不感叹特斯拉在该类型电机上的技术水平。

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I-PACE公布的单体电动机直径234mm、长500mm、重约38kg,是优于特斯拉所采用的电机(重约52kg)。双方都将如此功率、扭矩的电机做到如此体积,真的值得我们赞叹一番。

三、能耗、续航

能耗的客观对比是极为复杂的问题,这里我们来尽可能在保证可比性的前提下简化的看一下。用更少的能量推动更重的质量而达到相当乃至更好的性能,则大体可认为该车具有更好的能耗水平。

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而通过这张表格我们可以看到,被很多人寄予厚望的I-PACE似乎有那么一点尴尬。在Model X 75D电机最大总输出(386kW、660Nm)大于I-PACE(294kW、696Nm),而电池总电量反而小了6kWh(按海外市场资料计算则小了15kWh)的情况下,整备质量更轻的I-PACE所取得的续航里程优势似乎并不成比例。

当然对于潜在用户来说这些也许都不重要,而用差不多的价钱能买到具有更快的加速、更长的续航里程的车型也是一个不错的选择。

在这个对比了,我们发现了一个有趣的现象。从二者在不同续航测试中取得的成绩的差值比例来看,似乎I-PACE更擅于欧洲的NEDC测试,而Model X则更适应美国的EPA测试。也许“应试教育”不止是咱们国家的“特色”啊。

总结:

通过对比可以看到,单就动力系统来说双方的技术路线各有特色,但I-PACE不具备对于Model X的压倒性优势。双方决胜的关键点并不再此。

其实基于特斯拉的先发优势,其已经成为当下的高端新能源汽车市场的标杆产品,后来者不得不去与其对标。至于说什么时候才能替代特斯拉的标杆地位,那就看什么时候大家都纷纷弃特斯拉而去和那个品牌做对比就知道了。

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