Rivian的动力系统，4695圆柱电池能打吗？

原创汽车电子设计 2024-07-21 08:18

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芝能汽车出品

全球范围内使用大圆柱电池作为动力系统的车企中，特斯拉是最为熟悉的，我们也聊过很多。除此之外，欧洲的宝马和奔驰、中国的蔚来和美国的Rivian是比较知名的使用圆柱电池的企业。

Rivian的车型提供了灵活的动力配置选项，包括单电机后轮驱动(RWD)、双电机全轮驱动(4WD)，以及创新的三电机布局，前部单电机与后部双电机结合的全轮驱动系统，满足不同驾驶需求和性能偏好。

本文从动力系统的电池和电驱动分别来看下Rivian的设计和开发状态。

Part 1

4695电池

Rivian在电池技术上也实现了突破，R2和R3均采用了先进的4695型圆柱电池，其直径46毫米，高95毫米，不仅单体电池容量增大，而且充放电速率显著提升。根据官方披露的电池结构设计，每个模块由34x8排列的电芯组成，意味着单个模块能容纳272个电池单元。

这些车型的纯电续航能力卓越，最远可达483公里。考虑到4695电池支持高达10C的峰值放电率，这意味着车辆的最大输出功率可以达到惊人的900千瓦，主要是匹配下面的大功率驱动系统。这套系统是兼容R2和R3的，从整体系统实现了两台车共用电池系统的目标。

当然整个电池系统的设计，类似于特斯拉的想法，把很多的功率转换（OBC、DC-DC）等都放在了电池系统的上部，做了一个系统性的整合。

Part 2

皮卡和中大型SUV的驱动系统

Lucid是专供跑车的，相比Rivian围绕功率密度来建设，Rivian的系统是围绕加速能力和绝对功率输出来进行的。R2的三电机版本在0到60英里/小时的加速测试中仅需3秒，这一成绩令人瞩目。作为Rivian的首款高性能车型，R3X（同样配备三电机）预计在动力表现上将更为出色，刷新速度极限。

Rivian重新设计的逆变器，体积密度提高了 75%，设计中所有高压接头均采用焊接方式，以改进制造工艺（减少生产线上的紧固工位）并降低接触电阻，在性能相同的情况下，成本降低了 25%。

集成式外壳安装座，实现了部件整合和刚度提升，双隔离衬套改善了 NVH（噪声、振动与声振粗糙度）性能。

发卡式绕组（这个在国内大家很熟悉了），功率密度更高，成本更低，仅使用 3 种独特的针脚形状且每个槽仅需 6 根导体，提高了可制造性。

定子和转子直接油冷却，可实现热性能提升和连续功率输出。

这是电驱动系统产品性能和成本的对比情况。

Maximus，是Enduro第二代驱动单元（Gen 2），专为R2和R3车型设计，体现了在工程和成本优化方面的显著进步。这一革新性的驱动单元集成了侧装式逆变器，不仅改进了整体包装设计，还带来了约30%的部件成本降低，相较于第一代产品（Gen 1）而言，这是很大的成本节省。

在生产效率方面，Maximus同样表现出色。与R1（Enduro）相比，直接劳动成本每单位减少了大约30%，制造过程的精简和效率提升。工程零件数量减少了11%，进一步简化了组装流程，驱动单元紧固件的数量削减了32%，这不仅降低了潜在的故障点，也使得整个系统的维护变得更加简便。从成本控制、劳动效率还是零部件复杂度的角度来看，Maximus（R2和R3的驱动单元）都有很大的提高。

小结

Rivian的整套动力系统，走的是美式设计路线，属于大开大合的类型。

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