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Lucid Air 何以挑战 Model S
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如果你去浏览三星 SDI 最近两年的电池系统专利,你会惊讶地发现,作为以方形铝壳动力电池见长的电芯企业,申请了大量的圆柱电芯系统技术专利,这些专利看起来与特斯拉 Model 3 的模组有些共同之处,可能你觉得这是 SDI 与特斯拉私下里眉来眼去的结果,没有被采用而已,有此可能,更大的技术动向是这是另外一家硅谷初创电动公司的动力系统,这家公司叫 Lucid Motors。
它做了一款车,叫 Lucid Air,和 Model S 有的一拼。
Lucid Air
Lucid Motors 成立于 2007 年,以做电池系统起家,包括创始人谢家鹏等很多骨干成员都是来自特斯拉,他们大多参与了特斯拉 Roadster、Model S 的开发,如果罗列出“特斯拉黑帮”的企业名单,Lucid Motors 一定位列前三。
在这些来自特斯拉早期团队的人员里面,有一个特别值得提及的人物:彼得·罗林森(Peter Rawlinson),他曾经是 Model S 的总工程师,负责了 Model S 的开发,现在是 Lucid Motors 的 CEO 和 CTO。
Lucid CEO/CTO 彼得·罗林森
Model S 为后来所有的豪华电动轿车树立了一个难以跨越的标杆,但也并非完美无缺,在罗林森看来,Model S 并非是以动力总成最小化(或最优化)为中心设计的,而更多是外观设计很酷的电动汽车。这是有其原因的,罗林森加入特斯拉时,Model S 的设计工作已经开始了,当时特斯拉的 CTO 斯特劳贝尔负责动力总成,新加入的霍兹豪森临危受命,3 个月内和马斯克就定下了 Model S 的基本外形和风格,没有更多的时间和精力来进一步对整车动力系统进行优化。
罗林森看到了 Model S 潜在的改进空间和方向。
要想对 Model S 构成挑战,有三个特性必须能与它并驾齐驱,甚至需要超越它,一个是续航里程,一个是百公里加速度,一个是充电速度。这三点归结为一个问题就是能量利用效率。
Lucid Air 就在此背景下诞生了,它的 Alpha 版本在 2016 年首次面世,电量号称 130kWh,续航超过 400 英里,基础版售价 6 万美元,这款车原计划在 2018 年年底开始生产,但很快就被彻底放弃了。
这一年,Model 3 上市了,它的 2170 电芯和大模组设计再次刷新了行业的认知,Model 3 的能效也超越了 Model S,与此同时,一款名为 Mission E 的保时捷豪华轿跑,时不时地成为行业的热点,因为它首次选用了 800V 的电压平台。
Model 3 目前的能效:4.88 英里/kWh;Model S 目前的能效:3.9英里/ kWh
我相信这就是 Lucid Air Alpha 被很快放弃的主要原因,那时 Alpha 的方案仍是基于 18650 电芯的 400V 平台,这些过时的技术无法让 Lucid 在豪华轿车中赢得生机,甚至是脱颖而出,也无法让 Lucid Air 在能效上击败特斯拉。
于是 Lucid Motors 调整了产品策略,将先从高端顶配的 Lucid Air 切入,改用 900V 的电压平台,罗林森的这个决策是对的,他现在可以将 Lucid Air 的能效做到每度电行驶超过 4 英里,实现400英里以上的续航,一举甩开 Model S 超长续航版的 390 英里。而三星 SDI 的 21700 圆柱电池大模组方案应该就是配合该款车开发的。
三星 SDI 2170 圆柱电芯大模组
这个设计方案的最大技术特点,或是突破之处在于,没有采用特斯拉的蛇形管冷却方案,而是采用相对冷却效率更高的电芯底部冷却,这在特斯拉的方案中也有布局,推测很有可能在下一代电池系统技术中采用。
基于这个全新的大模组方案,Lucid Air 形成了目前的电池包设计思路。

从图示的外形来推测有可能是横向排放的布置,共计 7 个大模组,罗林森表示新的 Lucid Air 电量将小于 130kWh,有报道称是 117kWh。(注:三星 SDI 的模组及布置仅为个人的推断,尚没有实际产品进行核对)。
这个包其实并不符合现在主流的平台化趋势,可拓展性太差,完全可以做成类似特斯拉和大众的滑板式形态,何必在后排乘客落脚那里挖空呢?是的,尽管我不喜欢这个异型包设计,但它却有其道理的。
作为顶级的豪华车型,乘客的舒适度优先属性要更高,Lucid Air 为了能获得更宽敞的车内空间,必须充份利用每一处位置。正是这样的一种极致理念,Lucid Air 才能够在宝马 5 系车的尺寸上,做出 7 系车的车内空间。
这种设计很有可能在基础版上重新回到滑板式。最近的报道显示,基础版的电池供应,Lucid 独家交给了三星 SDI 的老对手 LG 化学,SDI 这两年的表现彻底无语了,它们完全是在梦游。按照特斯拉的电芯策略,宁徳时代也可以切入 Lucid 了。
充电速度的性能就交给 900V 平台了,Lucid Air 的逆变器使用了碳化硅 MOSFET 芯片,而没有像保时捷一样使用IGBT。在罗林森看来,碳化硅在高压下比 IGBT 效率高多了,保时捷采用了种糟糕的方案。并且碳化硅 MOSFET 芯片是由 Lucid 自主研发,具备技术壁垒。
在 2016 年的 Air Alpha 版上,Lucid 采用的是同 Model S 类似的交流异步电机,在当前的版本上,电机也切换为同 Model 3 一个类别的永磁同步电机。Lucid Air 上将可以使用一个,两个或三个电动机,因此 Air 可以具有 600 马力,1,200 马力或1,800 马力的功率。当前的电池组功率为 1,100 马力,两个电机的功率为 1,000 马力,这是 Lucid Air 能在百公里加速跑进 2.5 秒的肌肉基础。
Lucid Air 另一个值得称赞的地方在于内饰做得很有品质,远超 Model S,毕竟它有足够的时间来打磨,而 Model S 研发之初可谓是与时间在赛跑。
这些在电气化领域的出色表现,会让 Lucid Air 成为一款十足有吸引力的电动汽车,单单从这个角度来看,Model S 和保时捷 Taycan 都要落下风。在获得了沙特主权基金 10 亿美金投资后,Lucid 加快了自已在亚利桑那州的工厂建设,它仍然需要经历量产制造这一关。
Lucid 亚利桑那州的工厂(2020 年 4 月份)
结束语
Lucid Air 能够如此精准地把握住 Model S 各方面的短板,并以更快的速度夺得先机,实属不易,它对 Model S 的肢解对国内的电动车企业也值得回看和思考。
但,这不意味着它可以完全挑战到 Model S,在智能化这个领域的积累,所有车企都在 Model S 的后视镜中。

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