電動(dòng)汽車(chē)必須適合日常使用，購(gòu)買(mǎi)決策受續(xù)航里程和電池充電性能的影響很大。出于這個(gè)原因，奧迪在其位于蓋默斯海姆的電池測(cè)試中心自行設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)和檢查電池單元和電池組件。

黑色、紅色、金色——這些顏色表示電池的充電狀態(tài)。在充電過(guò)程中，鋰離子沉積在石墨負(fù)極中，石墨根據(jù)充電狀態(tài)改變顏色。放電時(shí)，石墨呈黑色；充電到一半，變成紅色；充滿電后，石墨呈金黃色。

“這讓我們能夠看到和評(píng)估充電狀態(tài)，” 蓋默斯海姆奧迪電池測(cè)試中心的電池專(zhuān)家 Bernhard Rieger 博士解釋道。當(dāng)電極充電時(shí)，它們不會(huì)均勻充電。在鋰離子數(shù)量最多的地方，電極充電速度最快。這導(dǎo)致充電狀態(tài)梯度。理想情況下，一切都是相同的顏色。但這需要一個(gè)極薄的電極，而該電極又具有可忽略的容量?！?/p>

在鋰離子電池的快速充電方面，技術(shù)在于精確的電流控制，以防止黃金區(qū)域的陽(yáng)極過(guò)度充電。這會(huì)導(dǎo)致過(guò)早衰老，”Rieger 說(shuō)。“這意味著我們的任務(wù)在于確保鋰離子電池的理想運(yùn)行，以實(shí)現(xiàn)最佳的續(xù)航里程和充電性能?！?對(duì)于奧迪客戶來(lái)說(shuō)，這保證了電池電動(dòng)汽車(chē)具有出色的續(xù)航里程和充電性能?！耙坏M足了該系列的基本需求，充電容量就變得更加重要?！?/p>

Gaimersheim 蓋默斯海姆中心的技術(shù)人員因此面臨著相互沖突的目標(biāo)?！拔覀冇幸粋€(gè)有限的電池包裹空間可供我們使用，我們必須將盡可能多的能量裝入其中，”Rieger 評(píng)論道?！暗覀円蚕Ｍ軌虮M快為其充電?！?/p>

沖突在于能量密度越大，電池充電所需的時(shí)間越長(zhǎng)。這意味著電池技術(shù)人員面臨著一種平衡行為，要求他們至少保持充電時(shí)間恒定，同時(shí)提高能量密度。為了快速充電大量能源，充電容量是項(xiàng)目開(kāi)發(fā)議程上的一個(gè)早期點(diǎn)。在這一領(lǐng)域，如今有不少于兩款?yuàn)W迪車(chē)型在設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)：奧迪 e-tron GT quattro 中使用的 93 kWh 高壓電池中的電池可充電 5% 至 80%，功率高達(dá) 270 kW。理想條件下 22.5 分鐘。2019 年首次上市的奧迪 e-tron，以其獨(dú)特的高原式充電曲線，至今仍被視為標(biāo)桿，

“我們?cè)陂_(kāi)發(fā)理想控制的電池和電流控制方面投入了大量時(shí)間，以實(shí)現(xiàn)盡可能快的充電時(shí)間以及高效率和長(zhǎng)使用壽命，”Rieger 解釋說(shuō)。因此，在蓋默斯海姆，重點(diǎn)不僅限于電池：整個(gè)電池系統(tǒng)及其電子設(shè)備、熱管理系統(tǒng)和高壓外圍設(shè)備與奧迪快速充電概念同樣相關(guān)。“我們的系統(tǒng)從第一天開(kāi)始設(shè)計(jì)時(shí)就考慮到了快速充電，因?yàn)橐院蠛茈y增加充電容量。只有一個(gè)完美平衡的整體包裝，從最早的階段開(kāi)始，每一個(gè)細(xì)節(jié)都很重要，才能達(dá)到所需的充電特性?！?/p>

除了能量密度和充電容量的標(biāo)準(zhǔn)外，電池單元還滿足最高的使用壽命和安全標(biāo)準(zhǔn)。為此，單個(gè)電池和整個(gè)電池系統(tǒng)必須在蓋默斯海姆約 4,400 平方米的中心通過(guò)多項(xiàng)測(cè)試。每個(gè)車(chē)輛項(xiàng)目都需要對(duì)數(shù)百個(gè)電池進(jìn)行各種使用壽命和快速充電測(cè)試。電池必須通過(guò) Gaimersheim 技術(shù)人員在 -30 至 +60 °C 溫度之間的氣候室中執(zhí)行的不同充電和負(fù)載曲線?！拔覀兊臏y(cè)試和檢查在開(kāi)始生產(chǎn)前大約四年的早期樣品階段開(kāi)始，以便我們有時(shí)間在必要時(shí)進(jìn)行重新調(diào)整”，電池專(zhuān)家 Rieger 解釋說(shuō)。

為了評(píng)估電池的老化現(xiàn)象，它們還會(huì)在大約一年的時(shí)間里暴露在高溫下。這使奧迪可以模擬長(zhǎng)達(dá) 15 年的車(chē)內(nèi)使用壽命。Gaimersheim 的使用壽命測(cè)試臺(tái)還允許技術(shù)人員加速重建約 300,000 公里的里程場(chǎng)景。其他測(cè)試包括碰撞和過(guò)充測(cè)試以及各種安全測(cè)試?？梢阅M不同的駕駛場(chǎng)景，以?xún)?yōu)化高壓組件的運(yùn)行策略或熱管理?！斑@個(gè)應(yīng)用程序使我們能夠?qū)ξ覀兊碾姵剡M(jìn)行最好的微調(diào)，”Rieger 說(shuō)。“電池測(cè)量的新發(fā)現(xiàn)被重新發(fā)送回虛擬電池模型，因此我們可以觀察對(duì)車(chē)輛的影響。” 蓋默斯海姆也是原型電池建造設(shè)施的所在地?！霸?Gaimersheim，我們有能力微調(diào)我們的電池設(shè)計(jì)和運(yùn)營(yíng)策略，以實(shí)現(xiàn)對(duì)奧迪來(lái)說(shuō)完美的特性，”Rieger 總結(jié)道。“我如何操作和制造電池以充分利用它？這是我們每天在 Gaimersheim 電池測(cè)試中心回答的問(wèn)題。”

所以，為了打造自己理想中的電動(dòng)車(chē)，奧迪在電池領(lǐng)域下了苦功夫。未來(lái)，我們可以看到更多的汽車(chē)廠商打造自己的電池，增加產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力。