BMW iX和i4的電池系統(tǒng)

昨天BMW發(fā)布了iX4和i4的特性，由于當(dāng)前競(jìng)爭(zhēng)的格局，這兩款車也會(huì)從11月開(kāi)始全球交付。需要注意的是，目前來(lái)看iX的價(jià)格還是很喜人的：iX xDrive40（240 kW&76.6kWh） 起價(jià)為 77,300 歐元，iX xDrive50 （385 kW&111.5 kWh）起價(jià)為 98,000歐元。BMW i4 也有兩個(gè)規(guī)格，i4 eDrive 40 （250kW）和i4xDrive 50的電池都為83.9 kWh。這兩臺(tái)車有很多地方可以說(shuō)，我們首先還是從電池系統(tǒng)開(kāi)始說(shuō)吧。

第一部分 電池系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

我們首先來(lái)看i4的電池系統(tǒng)，整體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和布置，幾乎和iX3是相似的。電池采用窄寬度電芯以后，分成了8個(gè)雙排大模組，然后為了保證容量配置了3個(gè)小模組，放置在二層和頂部區(qū)域。從i4的電池角度來(lái)看，這里是盡可能降低了電池包在乘客區(qū)域的高度（110mm），把高壓線束、增高的模組還有電氣部分放置在中央通道和后排座椅兩部分。根據(jù)后面的推算來(lái)看，i4的模組沒(méi)有明確的顯示，這里等后續(xù)發(fā)布詳細(xì)的信息搞清楚，根據(jù)后面的充電信息來(lái)看，非常有理由確認(rèn)，i4和iX兩種電芯在配方上做了差異化處理，i4偏向于快充功率，iX偏向于能量來(lái)增加里程。

圖1 i4 的電池系統(tǒng)

如下圖所示，BMW是采取了低高度的設(shè)計(jì)方法，把電池高度影響車輛的部分控制在了110mm，也因?yàn)檫@個(gè)電池系統(tǒng)整體的組裝其實(shí)比較有難度的。

圖2 BMW i4的電池系統(tǒng)的布置

這個(gè)可能看iX的模組更舒服一些，在這里采用了11個(gè)大模組。下圖里面有一個(gè)雙排模組的結(jié)構(gòu)的樣式，目前國(guó)內(nèi)基于148寬度電芯雙排模組設(shè)計(jì)最初的創(chuàng)意可能是來(lái)自這個(gè)設(shè)計(jì)。按照推算來(lái)看，1個(gè)模組11kwh。

圖3 iX的電池系統(tǒng)

仔細(xì)數(shù)一下，一個(gè)模組里面有50個(gè)電芯，分2排25列。也就是每個(gè)電芯201Wh（按照3.61V來(lái)估算為56Ah），在這里沒(méi)有提及800V，因此按照400V來(lái)推算，也就是采取比較奇怪5顆電芯并聯(lián)的方式（5P110S），寶馬在設(shè)計(jì)這個(gè)模組方面可是花費(fèi)了很多的心思。備注：看了這個(gè)包，你能理解BMW的工程師愿意去嘗試圓柱電芯了當(dāng)然小的電池包，76.6kWh是怎么搞的呢，按照同電芯的估算，則這里有380個(gè)電芯，在這里可能是采取4P然后降電壓的模式（4P95S），整個(gè)系統(tǒng)電壓為343V。

圖4 iX的模組

第二部分 i4和iX的快充速度三款電池的快充速度是有差異的，如下圖所示：iX xDrive50 的111.5 kWh的峰值充電功率為195kW，為了能量這款電芯是有所調(diào)整的iX xDrive40的76.6kWh的電池峰值功率為156W，大概是前者的80%，我理解這里直接是4P和5P的差異。而B(niǎo)MW i4 83.9 kWh的峰值充電功率是210kW。這款大電池充電功率在非常低SOC下為175 kW，SoC的35% 左右上升到 195 kW，從35%到50%的區(qū)段把功率降低到160 kW 左右，然后穩(wěn)步往下走，80% 的SoC下充電功率略高于 90 kW。

從充電時(shí)間來(lái)看，從10%到80%大約需要 35 分鐘，對(duì)應(yīng)126 kW 的平均充電功率，對(duì)應(yīng)的是十分鐘應(yīng)該可以充滿150公里

圖5 iX高配電池充電功率低配置的電池，基本和iX3的情況相似，在20%的SoC下充電功率為150 kW，40%以后降低到140kW，然后分步驟開(kāi)始往下走，到80% SoC充電功率為50 kW。10%到80%所需要的時(shí)間為31分鐘，對(duì)應(yīng)的平均充電功率為96 kW。

圖6 iX低配充電功率這款電池是真的很快，我們可以看到在很小SOC下，功率快速拉高到200kW，在30%的區(qū)域甚至達(dá)到了210kW，然后在SOC40%的時(shí)候降低到150kW，60%降低到100kW，在 80%功率會(huì)下降到大約 60 kW。這款電池從10% 充電到80% 需要 31 分鐘（這三款車的充電曲線都有差異，不知道是怎么配置這些奇怪的曲線的），對(duì)應(yīng)110 kW的平均充電功率。

圖7 i4 充電功率曲線

小結(jié)：當(dāng)然這些電池系統(tǒng)都有和iX3相似的冷卻系統(tǒng)，在400V系統(tǒng)下，大家都把功率往210kW來(lái)做對(duì)應(yīng)的電流都是500A以上的了。對(duì)于當(dāng)前的快充功率方面的拉高，我們還是要重視起來(lái)，800V要做快充，400V也要做快充。