捷豹I-PACE與Model X電池比較

來自專欄 辣筆小星

隨著捷豹I-PACE純電動SUV的發布，大家除了特斯拉Model X以外有了全新的選擇。特別是捷豹I-PACE和特斯拉Model X 75D之間的比較更是引起了大家的熱議。今天小星就從這兩個車型的電池技術出發做個比較，給大家一個參考。

電池類型

1. 圓柱形電池（特斯拉Model X採用的方案）

能量密度和功率密度都很高，適合標準化生產。但電池管理複雜。

2. 軟包電池（捷豹I-PACE採用的方案）

能量密度極高，重量輕。但需要額外防護防止電池受損和熱失控。

3. 方殼電池

能量密度和功率密度性能平衡，外殼堅硬易防護和管理。但重量較重。

↑捷豹I-PACE電動SUV動力總成圖解（來自捷豹）

以松下捷豹I-TYPE征戰電動方程式Formula E賽事的豐富經驗和技術，捷豹I-PACE電動SUV具有優秀的性能。捷豹I-PACE和特斯拉Model X均採用鋰電池組車底布置的方案，加上電子四驅。在為車內提供了舒適寬敞空間的同時，以更低的車身重心進一步提高運動性能和駕駛感受。捷豹I-PACE電動SUV達到了4.8秒的百公里加速成績，較特斯拉Model X 75D的5.2秒 更快。純電續航里程則高達500公里，並支持100kW直流快充在40分鐘內將電池電量充至80%。這一切的參數都來自特別針對電動車優化的結果。同時也可以看作捷豹為首的傳統汽車整車廠向特斯拉為代表的新興車廠發起的挑戰。

↑特斯拉Model X售價與參數（來自特斯拉）

特斯拉Model X作為特斯拉的旗艦純電動SUV電動車，使用的是來自松下的18650圓柱形電池組成的鋰電池組。75D車型純電續航406公里，售價為82.8萬元。100D和P100D車型純電續航分別為552公里和507公里，售價分別為98.8萬和140.5萬元。

可以說捷豹I-PACE電動SUV以68.8萬元的售價達到了較特斯拉Model X 75D更高的性能。

↑松下18650電池（來自特斯拉）

模塊化電池管理

捷豹I-PACE採用了模塊化設計車底布置的81kWh鋰電池組。它的內部由36個標準子模塊構成。電池組由高強度金屬框架作為外殼保護。金屬框架內從前至後分成了6列，每列分別包含2、6、7、7、7、7個標準電池子模塊。電池模塊內部採用三元NCM鋰電池軟包電芯。可通過增減子模塊靈活兼容不同的車型，提供不同的純電續航里程。整個電池組由位於電池組頂部後方的電池管理模塊進行電池工作的監測和控制。

↑捷豹I-PACE電動SUV模塊化電池組（來自捷豹）

特斯拉Model X電池組使用了超過7千個松下18650電芯。由於每個電池組對18650電芯的用量驚人。因此電池組製造和管理系統都很複雜。特斯拉將電池組分成了16個模組，但其每個模組當中都包含大量的松下18650電芯。為了車型從新調整模組將非常困難。

↑特斯拉電池組結構（來自特斯拉）

電池冷卻系統

捷豹I-PACE和特斯拉Model X的電池組都採用了電池液冷系統。對於捷豹I-PACE的電池液冷系統，小星通過捷豹路虎的相關專利來詳細分析一下。根據專利圖左上的模塊爆炸視圖，水冷散熱鰭片通過電芯框架緊貼三個軟包電芯。通過右上組裝圖所示組裝後構成帶主動水冷的電池標準子模塊。多個電池標準子模塊組裝後就構成了專利圖下部所示的電池組。電池液冷系統的冷卻液流過電池標準子模塊中的水冷散熱鰭片，主動的將電芯熱量帶走。

↑捷豹路虎相關電池冷卻系統專利（來自捷豹專利）

對於特斯拉Model X電池組大功率輸出時的散熱方案是一大挑戰。特斯拉將電池組分成了16個模組。每個模組通過水冷冷卻鋁製散熱片繞過電芯側面。同時特斯拉車型通過底部散熱底板進一步增強了散熱。保證特斯拉車型大功率輸出時良好的散熱特性。但該方案將熱量在電芯間進行均衡並通過電池底板帶走。相比捷豹I-PACE的主動電池組液冷方案，特斯拉Model X的電池組冷卻方案由於電芯數量的限制略顯被動。

↑特斯拉電池組冷卻方案示意圖（來自GEORGE BOWER）

整車與電池熱管理

在北方開新能源電動車朋友都知道一到冬天純電動汽車續航里程大幅降低。造成不敢開空調製熱，只能在車廂里忍受嚴寒而瑟瑟發抖。特別是春節開特斯拉開長途回家，有的朋友寧願帶棉被也不願開空調。

熱泵Heat Pump系統可以把熱量從溫度低的地方搬用到溫度高的地方。捷豹I-PACE就採用了熱泵技術，將整車空調與電池熱管理相結合。熱泵系統不僅能在低溫時給電池組加熱，也能夠將電池組工作時的廢熱作為車廂內的熱空調熱源。在提升冬天用車體驗的同時，保證了較少的續航里程衰減。

↑捷豹I-PACE熱泵空調系統（來自捷豹）

以上，小星個人建議如果不差錢的話可以考慮直接上特斯拉Model X 100D或者P100D。電池容量大但是也貴了很多。比較Model X 75D的話，小星更推薦捷豹I-PACE，因為電池性能有更高的性價比，且冬天駕駛體驗更好。

參考文獻與擴展閱讀

專利US20150140366A1 汽車電池組的電池組冷卻系統和電池組冷卻板VEHICLE BATTERY PACK, A SYSTEM FOR COOLING A BATTERY PACK AND A COOLING PLATE FOR USE IN THE SYSTEM

專利US20120231306A1 電池組透氣系統BATTERY PACK VENTING SYSTEM

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