AUDI電池技術持續發展 引領更光明的電動車未來

記者:haya 2015-12-31

德國AUDI汽車近年來陸續推出多款電動車與油電混合動力車,其中最重要的幕後支持就是AUDI自身在高壓鋰離子充電電池各個層面的技術上都有著相當成熟的發展。包括電池芯(cell)本體、電池芯在電池模組內部的配置安排、實際行駛時的運作控管與電池在使用壽命週期終了時的處理等都有完整的研究。

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▲聚合物電池芯(cell)電池模組

就像引擎之於汽車一樣,不同大小、用途的車輛都必須搭配不同排氣量、機構設計的引擎才能有最稱職的表現。電池也必須一個模組化的概念,從而具有多樣化的運用彈性,才能滿足不同的電動車款使用需求。AUDI對於電池模組化的設計策略也意謂著整個VOLKSWAGEN集團旗下各品牌各個電動、油電車款皆可搭載他們所開發的電池。

AUDI所開發的鋰電池模組使用堅固的鋁合金外殼,體積約略小於一個鞋盒,重量也只有13公斤左右。模組是安裝於電池系統內的散熱板上,並注入冷卻液來循環散熱。該模組可以裝配圓柱形(R8 e-tron 就是使用這種形式)、方形與長而扁的聚合物三種電池芯。

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方形電池芯(cell)電池模組
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Audi Q7 e-tron 3.0 TDI quattro上的電池機構
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Q7 e-tron 3.0 TDI quattro所搭載的高壓電池 方形電池芯因為分離式的鋁質外殼,所以比聚合物電池芯更為堅固。其外層皆為有著鋁質鍍層的聚合物所以有重量輕的優點。方形與聚合物電池芯的共同優點為更緊緻的構形,二者在模組的內部空間利用率上都達到75%,相對之下圓柱形電池芯則只有50%。
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Q7 e-tron 3.0 TDI quattro的充電座與控制介面設計

圓柱形電池芯一般來說較適合使用在純電動車之上,擁有比其他類型更高的蓄電容量,但在電能輸出上卻也相對較低。方形與聚合物電池芯則更具有使用彈性,不管是要做成高放電輸出、高蓄電能力或平衡型的設計,其外型尺寸都不會有太大的變化,所以非常適合使用於插電式油電混合動力車之上。其關鍵核心就在於電極鍍層的厚度,越薄就在電解質與活性材料之間提供越好的接觸表面,讓電池具有好的充放電效率。而較厚的鍍層厚度則讓電池芯具有較高的能量密度。
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無線充電也是AUDI在電池技術上努力的方向之一
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透過「connect services」App,車主就可輕鬆使用手機來管理與掌握電池相關資訊

過去三年來AUDI已經成功地讓方形電池芯的電流量提升50%(從25Ah提升至37Ah),能量密度也有小幅提升。聚合物電池芯的蓄電量則達到550 Wh/l,AUDI希望到2025年時這個數字可以達到750 Wh/l。