Porsche發表新技術，延長電動車電池壽命，快速充電效率提升16％
Porsche公佈了一項技術的細節，該技術將減少電動車中使用的鋰離子電池的損耗，並延長其使用壽命。這雖然不是革命性的技術，但是在錙銖必較的電動車電池容量戰爭之中，不論是3趴或5趴的回饋，都是重要的！話說鋰離子電池在最初使用的 2 到 12 個月內，不可避免地會損失 1% 到 5% 的容量，這種現像被稱為「初始衰減」。Porsche已考慮到了這種物理效應，因此在製造過程中，新車的鋰電池就具備足夠的容量來彌補這種損失，從而降低其有效健康狀態 (SoH) 的下降。影響電池衰減的主要參數包括電池溫度、電量、使用年限、充電電流。最佳條件是電池溫度低於 30°C，長時間停車時電量低於 90%。保時捷在其電動跑車中採用專利快速充電技術，用以監控和控制這些參數。
消弭電池惰性、強化其活性
在電池內部，充電時鋰離子會穿過隔膜從陰極移動到陽極，放電時則會發生相反的過程。隨著充電的進行，電阻會增加；隨著放電的進行，電阻會減少。「電池實際上想要放電，你必須強迫它充電」保時捷負責電池單元開發和快速充電的卡洛斯·阿爾貝托·科爾多瓦·蒂內奧如此解釋。他用餐廳來比喻和解釋充電過程：電池的溫度好比餐廳的營業區域，溫度越高，好似用餐區域更大，就能同時容納更多顧客。電池老化好比座位數量的減少，而充電狀態則對應著已佔用的座位數量。在鋰離子電池中，金屬鋰的沉積會導致“鋰鍍層”使其無法用於能量儲存。高強度使用過程中，顆粒承受的機械應力會導致顆粒外殼開裂或斷裂，造成鋰損失並降低電池容量。
電池溫度與電流控制是關鍵
保時捷開發了一種基於客戶使用習慣的控制演算法 「客戶僅在約 15% 的情況下選擇快速充電，但在壓力測試中，我們在 50% 的充電循環中都使用了快速充電」科爾多瓦-蒂內奧如此說到。壽命測試也會模擬不斷變化的環境溫度和動態駕駛行為，測試極端條件，例如 60 至 100 攝氏度的高溫環境。最終，這些測試模擬了不同里程（從 16 萬公里到 30 萬公里不等）上的大量充電循環。這項密集的測試工作已在現款Taycan車型上初見成效。改進後的電池提升了性能並降低了電阻。被動式冷卻系統整合到電池模組中，實現了最佳的溫度控制。新型冷卻板將冷卻能力從6千瓦提升至10千瓦，並提昇了高溫下的穩定性。用於電池電氣連接的新型母線，則允許更高的電流通過。因此，儘管充電容量有所提升，但從10%充到80%的快充時間，已從第一代Taycan的21.5分鐘縮短至現款車型的18分鐘，看似僅縮短3.5分鐘，但論及效能則是提升了16％。此外充電功率也從270千瓦提升至最高320千瓦，快充所需的最低溫度，也從攝氏25度降至攝氏15度。透過將放電電流從 860 安培提升至 1100 安培，車輛的動態性能得到了顯著改善，從而實現了更快、更強勁的加速。儘管電池總容量從 93.4 千瓦時增加到 105 千瓦時，但車輛重量卻從 634 公斤減輕到 625 公斤，這也有利於車輛的操控性能。
電池防水防短路、車體結構等安全性同樣重要
在保時捷，安全至關重要。高壓電池必須承受極端壓力。其中一項測試是浸水測試，即將電池浸入約一公尺深的水箱中。即使經過長時間浸泡，也絕對不能有任何水滲入密封的電池外殼。在腐蝕測試中，電池組會暴露於各種物質中，特別是不同濃度的鹽水溶液。在碰撞安全方面，無論車輛類型或動力系統如何，乘員保護始終是設計的首要考慮因素。為了確保這一點，保時捷針對混合動力和純電動車制定了更嚴格的內部要求，因為這些車輛在碰撞事故中會更加嚴重。此外，也會對電池模組等零件進行測試。這些部件承受的負荷遠高於典型整車碰撞事故中的載重。測試過程中也絕對不能發生起火。結構優化、嚴格的要求和全面的安全系統相結合，確保整個系統得到最大程度的保護。在魏斯阿赫廠區最先進的測試設施中，對一輛 Macan 進行的碰撞測試表明，電池的保護性能非常好：即使與測試用的固定桿發生嚴重側面碰撞，高壓電池也幾乎沒有變形，展現Porsche電動車款優異的車體剛性與安全性。