最新新聞 (TW)

新款電動梅賽德斯-AMG GT採用大容量製冷,11分鐘即可充滿電

Mercedes-AMG GT
Foto: Mercedes-AMG GT - Foto: Divulgação

電動四門 Mercedes-AMG GT Coupé 向汽車市場引入了電池熱管理系統,其散熱能力超過了目前的行業標準。該製造商在 106 千瓦時的電源組中安裝了冷卻迴路,旨在散發高達 20 千瓦的熱量,這一體積是傳統電動車製冷系統容量的兩倍多。這款高性能轎車可輸出 1,153 匹馬力,並在 11 分鐘內達到 10% 至 80% 的充電時間。

這種熱架構的開發是為了應對現代電動車中儲能組件面臨的極端壓力。突然的氣候變遷、受損軌道的機械衝擊、連續加速和超快充電週期的要求等操作因素共同作用,將化學電池推至其物理容量的極限。這些應力條件產生的熱量是維持動態性能和保持設備長期壽命的主要技術障礙。

熱架構和按需溫度控制

應用於 Mercedes-AMG GT 的工程建立了按需溫度控制,該控制獨立作用於功率模組的不同部分。管理軟體持續監控組件的熱狀態,如果發現特定區域過熱,則會以局部方式引導冷卻流。這種方法取代了不加區別地增加整個電池的冷卻劑流量的常見做法。

對熱流的精細控制可以防止泵浦系統使用的電能浪費,並避免對已經在理想溫度範圍內運作的電池進行不必要的冷卻。在 106 千瓦時套件的整個長度上保持均勻的熱環境可確保放電率始終保持較高水平,從而在運動駕駛期間可持續提供超過 1,000 馬力的功率。

冷卻迴路的結構部件

20 千瓦耗散系統的運作取決於整合到車輛底盤中的機械和電子基礎設施。此電路的設計佔用盡可能小的空間,保持高壓組件與外部環境之間的高效熱交換。

電動轎車的完整熱管理結構包含以下技術要素:

  • 高容量冷卻劑泵,驅動流體通過電池陣列
  • 油水式熱交換器負責除去運作過程中產生的熱能
  • 專用冷卻中心可優化緊湊室內的流體流動
  • 當電池達到理想工作溫度時,自動液體重新導向系統至電力驅動單元

自动重定向最大限度地提高了车辆的整体能源效率。當感測器指示電池不需要主動冷卻時,冷卻能力就會轉移到電動馬達和逆變器,這些組件在急加速和再生煞車期間也會產生大量熱量。

圓柱形電池和矽陽極一體化

Mercedes-AMG GT 的動力組由 2,660 個獨立電池組成,這些電池具有特定的圓柱形形狀,高度為 10.4 厘米,直徑為 2.5 厘米。選擇減少的直徑可以縮短細胞核與外表面之間的物理距離,細胞核在細胞核中發生的化學反應強度更大。這種幾何形狀可以顯著加快散熱速度。此外,每個圓柱形單元都有雷射焊接鋁塗層,這是一種具有高導熱性能的材料。

在化學方面,車輛採用由矽和石墨混合物組成的陽極。該技術提供每公斤 298 瓦時的能量密度,該指數是商業規模鋰離子電池中有史以來最高的指數之一。電池陰極採用 NCMA 成分,其中整合了鎳、鈷、錳和鋁,這些材料歷來與擴大儲能容量和提高車輛自主性有關。

在陽極中使用矽代表了全球汽車產業的發展趨勢。通用汽車等傳統製造商以及 Group14 和 Sila 等新興科技公司都維持著類似化學解決方案的投資。然而,矽基電池仍然面臨著高昂的生產成本和國際市場有限的供應,這些因素阻礙了全球供應鏈中傳統石墨的立即替代。

預計的自主權和對測試週期的影響

根據歐洲 WLTP 循環參數,該系統的儲存容量和熱效率預計可達 700 公里。在美國使用並獲得更嚴格評估標準認可的 EPA 測試循環中,充滿電後的續航里程預計將超過 480 公里。

製造商預計該車型將於 2025 年登陸美國市場。連接超快速充電終端後,每 10 分鐘可續航約 400 公里,該車將成為美洲大陸充電速度最高的電動車。此結果反映了電力電子、蜂窩材料工程和熱管理領域之間的聯合研究。

汽車產業的可擴展性前景

應用於轎車的矽陽極技術和超大冷卻系統尚未達到大規模生產所需的經濟可行性。在將這些組件擴展到其他車輛類別之前,Mercedes-AMG GT 充當技術驗證平台。這些創新的整合將取決於未來幾年實際營運數據的收集。

監測日常磨損、電池化學降解和街道冷卻系統壽命將提供改進技術所需的指標。汽車產業的預期是,生產規模的擴大將逐步降低製造成本。這項工業運動可能會讓超快充電速度和高能量密度電池不再是豪華車的專有功能,而是成為大量市場的車型的一部分。