奥迪电动汽车的模块化驱动和电池系统

引言

今年即使在疫情期间，奥迪的电动汽车卖得还是很不错的（在挪威Q1卖了3754台），奥迪预计在Ingolstadt的工厂附近建电池系统组装工厂，而且由于供应商得模组供应问题，后续E-tron的电池系统组合开始分流，和PHEV一样，E-tron 55的版本继续使用LG Chem的软包390模组，e-tron 50 quattro（及其Sportback电池）则使用三星SDI的电池。在电驱动组合方面，根据《The new full electric drivetrain of the Audi e-tron》一文，分为APA250、AKA320、APA320和ATA250四个前后驱的组合，这些产品也是由两家供应商所做的。

图1 奥迪的几个平台短期内上量的主要是是E-tron和衍生的Sportback

01 E-tron的电池系统组合

前段时间，奥迪爆出来LG Chem模组供应不足的问题，不过随着E-tron50和E-tron Sportback分流到SDI，整体的供应格局就有所缓解，如下图所示，按照390模组来构建的电池系统是具备不同的规格配置和不同供应商顶上的策略。从电池配置的角度来看，36个模组配置出来95kWh，而27个模组配置成71kWh，通过不同的供应商搭配出不同的组合。这里最大的问题，71kWh的版本WLTC的里程只有300公里，对于一台纯电动SUV而言，能耗层面可以有很大的改进空间。

图2 E-tron 55和50的电池的差异化

02 E-tron 的电驱系统组合

实际上，驱动系统的搭配要更为复杂一些，这里已经考虑了E-tron 50和55高低两种配置，还有后续的E-tron Sportback的需求，所以在轴驱动器方面，奥迪分了四种不同的设计，如下所示：E-tron车型，55是全功率的版本，50根据电池的情况在硬件上做了降额 APA250 平行轴（驱动轴），异步电机，规格为250 Nm， 布置在E-tron的前轴 AKA320 同轴（驱动轴），异步电机，规格为320 Nm，布置在E-tron的后轴

图3 E-tron的两根轴

这两根轴的整合过程是，奥迪自己设计和制造电机，然后采购逆变器并采购了舍弗勒的减速器，然后做系统性的优化，得到以下的电机特性。

图4 奥迪E-tron APA250的轴驱动器

E-tron 55是247 N⋅m+314 N⋅m规格组合，奥迪是按照连续输出的扭矩给的参数；E-tron 50是230 N⋅m+ 310 N⋅m ，前轴限制更多一些。

图5 前后两根轴的特性

E-tron Sportback车型，实际上和后续特斯拉的Model S/X更新的车型设计相似，采用三电机的组合形成超级功率组合 APA320: 平行轴（驱动轴），异步电机，规格为320 Nm ATA250: 双电机同轴驱动轴，扭矩输出为两个250 Nm，合计500Nm

图6 E-tron Sportback的驱动轴

这两根轴，和保时捷的做法是不同的，这次Taycan(图片|配置|询价)和E-tron Sportback其实两个兄弟公司在走大电流和高压做高功率输出动力的两个尝试，因此我们能看到后续PPE里面，也分高压和高电流两种不同的驱动路线并行存在。按照奥迪和保时捷的思路，以后纯电动汽车在高端车型里面的复用部分真的挺高的，对于平台化的开发是挺重要的，基本上驱动轴的效率特性决定了一个车的基础。我是觉得E-tron和Taycan在整车集成过程中对于三电系统的倾斜不够大，没有充分去改动整车的特性以获取整体效率的最优化，这个是奥迪和保时捷在PPE平台上需要解决的问题。

备注：MEB上的Q4和MQB上的Q2，两款BEV在奥迪上有点不太搭的感觉

小结：我觉得Tesla去搞Robot Taxi其实不怕的，Waymo搞了这么久还有这么多的问题，退回来给车企配合。搞100万Robot Taxi带来的潜在风险还是很高的，电动汽车的产品力核心还是在于三电的追求极致，先把效能做到最优化。