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这款超跑会带来电池管理方式的革命吗?

来源:汽车商业评论(朱琳)2022-01-18 20:56


电动汽车电池技术正在迅速发展。最显而易见的表现是,对相同容量的电池来说,现在的成本大约只有十年前的10%,并且这一数字还在继续下降。

而随着电池价格的下降,为了提高能量密度和使用寿命,电池的化学成分也在不断进行调整,更激进的设计变革也正在浮出水面。

一家专业化高性能汽车公司的老板认为,他的最新进展可能会带来电池管理方式的彻底革命。

丹尼斯·帕拉托夫(Dennis Palatov)于2008年创建了帕拉托夫赛车运动有限公司(Palatov Motosport LLC),这家公司十多年来一直在制造专注于赛道的高性能定制车,使用了各种类型的发动机。

帕拉托夫近几年来的杰出车型是2019年的D2EV,这是一款超级电动赛车,与Cascadia Motion合作开发。这款车具有1300马力的动力,可以在5.2秒内达到120英里/时的速度,其目标是征服派克峰,然后在博纳维尔创造速度记录。

帕拉托夫D2EV超级赛车

在那之后,帕拉托夫继续开发电动高性能赛车,其最新车型是即将推出的D8。如果说D2EV是一款专用于比赛的特殊车型,D8将更像是一款的兼顾公路和赛道的超跑类车型。

帕拉托夫能够为该车提供各种动力系统选择,但最吸引人的还是其纯电动版本,因为它将作为一个测试平台,为新的电池管理创新服务。这款车还将展示NFT技术的独特实现,该技术目前在艺术界广为流行。

模组化串联电芯

在开发电动动力系统的同时,帕拉托夫想出了一些电池包设计的新思路,随后成立了一家名为模组化电池技术公司(Modular Battery Technologies Inc)的新公司,简称Modbatt。

这种电池包设计的基本理念是,重新排列汽车电池系统中电芯和模组的组合方式。目前通常的设计是将电芯并联在一个模组内,再将若干模组串联起来,以获得整个系统所需的电压,一般是400V或800V。

这种方法的问题是,并联的电芯只能作为一个平均值被监测,而不能被单独监测。如果其中一个短路的话,其他的所有电芯将向故障电芯提供全部能量,而无法控制电流。

帕拉托夫的想法,以及Modbatt技术的基础(目前正在申请专利)不同于上述的电池设计,而是这样的:模组内的电芯是串联而非并联,每个模组都能够提供必要电压。也就是说,每一个模组都已经是800V的电压,并通过一个继电器连接到系统,所以如果出现故障,可以关闭故障模组并将其完全隔离。

为实现这一点,每个单独的电芯都有自己的SmartCell芯片来监测温度和电压,它可以在串联链上与模组控制器通信,然后再与整个电池管理系统(BMS)通信。这种监测芯片可以添加到任何化学类型的电芯中,所需电量仅15C。

由于当前电池管理系统的唯一控制是关闭整个电池包,如果一个模组内的电芯出现故障,车辆可能无法继续运转。

而Modbatt的系统可以立即断开一个故障模组,切断故障电芯的电流,同时所有其他模组都能够继续正常工作。这种电池可能也更安全,因为它可以对电池中单个电芯的健康状况进行更精细的控制和监测。

该系统还有另一个优点,由于每个模组已经达到整个系统所需的电压,模组可以根据需要进行并联添加,从而满足以千瓦时为单位的总容量要求。

这种电池管理系统还有可能在每个电池包中混合使用含有不同化学成分的模组,因为有些模组在日常使用时具有更好的充放电耐久度,而那些具有更高能量密度的模组则可以用于长途旅行。

还有一种可能是,在换电过程中,不必更换整个电池包,而是只需更换其中的一些模组。

还是NFT艺术品?

现在我们回到D8这款车,并且来看看帕拉托夫打算如何将Modbatt电池系统与NFT技术结合起来。

首先要提到的是,这款车的速度将会非常快。全轮驱动的电机将提供900马力,这看起来并不算很强,甚至不如特斯拉Model S Plaid的1000多马力。但是要考虑到D8自身的重量只有2300磅(略高于1000千克),还不到特斯拉Model S的一半。

因此,帕拉托夫预计这款车达到60英里/时的加速时间将低于2秒,并且最高速度可达到200英里/时左右。

Modbatt模组化系统将意味着,电池可以快速配置为30至60千瓦时的容量。不过模组安装太少的话将无法提供完整的发动机性能,因此建议最小为40千瓦时。该车续航能力将达到300英里,这同样得益于其较轻的重量。

D8电池包的最高容量可以达到60千瓦时

根据相关国家或美国各州的具体规定,D8可能可以合法在道路上行驶,但这款车主要还是针对赛道,在那里可以安全地探索其全部性能。

这款车的下压力只有F1赛车在100英里/时速度时的一半,甚至不会有牵引力控制或动力转向等辅助装置。因此,它的驾驶体验可能原始而刺激,最适合那些真正知道如何处理高性能车辆的人。

Modbatt的技术还可以对电池进行远程控制和认证,它使用区块链技术,这也是D8在NFT技术方面的表现。这些电池可以单独进行远程启用或禁用,它们的区块链ID可以跟踪其从制造到回收的整个电芯生命周期。

对于D8,帕拉托夫赛车运动有限公司正在利用这方面的优势,通过拍卖将限量版的八辆汽车作为“混合现实”的艺术作品出售,每辆车都有独一无二的NFT标识符。

这其中的虚拟部分将是汽车的3D渲染视频剪辑。汽车本身则是NFT的实体表达,每辆车有一个匹配的序列号。车主每年还可以在俄勒冈州赛道公园获得最多八次私人赛道日,在那里可以探索D8的真正能力。预计每辆车将花费约100万美元。

D8显然是为极少数买家准备的光环车型,但它展示了Modbatt的技术如何为电动汽车电池增加有用的功能。由于电池包更加模组化、管理系统监测更加细化,这项技术将使电池的健康评估和维护更加准确。

而区块链功能将使它能够做到一些事情,比如在汽车电池被盗时可以远程禁用它,或准确地确定电池包的故障。无论如何,当电动汽车如暴风般席卷汽车市场之时,我们都通过这款车看到了电池技术的快速发展。