PPE纯电动平台，引领奥迪下一代电车技术飞跃

　　编译：李忠东

　　奥迪与保时捷联合开发的高级电动平台（Premium Platform Electric，以下简称PPE）集合了电动汽车领域前瞻性技术，是奥迪全电动车型全球扩张的关键组成部分。凭借这一平台，奥迪将“突破科技 启迪未来”的基因带入电动化时代，持续引领未来可持续高端移动出行。PPE的创新性在于更深层次的技术整合和优化，涉及到电动车技术的各个方面，包括电池管理、能效优化、充电技术以及驾驶辅助系统的集成等。

　　PPE体现了对未来汽车技术和市场需求的前瞻性思考。电动化、智能化和网络连接是未来汽车行业发展的主要趋势，PPE平台在这些方面的创新性设计是对未来出行需求的响应和预设。随着技术的不断进步和市场的发展，今天的创新可能会被明天的标准所取代。而PPE平台是奥迪持续技术进化背景下一系列渐进式创新的集合，这些创新共同为奥迪在新能源和智能出行领域的发展铺平了道路。

　　PPE新型电机效率更高

　　与之前开发和安装的驱动系统相比，PPE所有动力总成组件的设计更加紧凑，而且效率更高。例如，由于PPE新型电机的高效性能，比第一代奥迪e-tron相的续航里程增加了40公里。再如，工厂生产线的自动化程度和垂直整合能力明显提高，PPE的新电动机需要的安装空间比以前的电动机型号少30%左右，重量减少了大约20%。

　　在PPE中，功率电子设备（逆变器）控制电动机，并将来自电池的直流电转换为交流电。由于在更强大的水冷式逆变器中安装了碳化硅半导体，因此效率高出60%，尤其在部分负载下表现出色，并且更加可靠。与使用硅半导体相比，车辆的续航里程增加20公里。

　　800伏的电子架构可以使用更细的电线给电池和电动机布线，因此减少了安装空间和重量，降低原材料的消耗。因为热量损失更低使得系统升温减少，所以冷却系统更小，效率更高。变速箱采用干式油底壳润滑和电动油泵，喷嘴直接喷射齿轮，这种设计极大限度地减少了摩擦损失，也减少了安装空间。

　　此外，800伏电子架构支持270千瓦的充电功率，是实现高充电性能的关键因素之一。经过优化，电池的电化学方案达到高数值，在能量密度和充电性能之间实现了最佳平衡。与供应商合作开发的电池具有高能量密度、显著降低的钴含量和较低的电阻，保证了最佳充电性能的实现。除了800伏电子架构外，智能热管理系统对PPE中高压电池的高充电性能和使用寿命的延长也发挥了重要作用。特别值得一提的是预测式热管理系统，能够使用来自导航、路经、出发计时器和客户行为等数据，提前计算出冷却或加热的需求，并且适时高效地对温度进行合理的调节。

　　如果用户开车前往规划路线中的高功率充电站充电，预测式热管理系统会提前为直流充电做好准备，对电池进行冷却或加热，以便缩短充电时间。如果前方路段出现陡峭，预测式热管理系统将通过适当的冷却来调整高压电池，从而防止更高的热负荷。如果用户在驾驶模式菜单中选择了效率模式，随后会激活电池温控调节，并且可以根据驾驶行为增加实际续航里程。

　　倘若用户开启的是动态模式，这种模式的目标是最优性能。然而，如果当前的交通状况不适宜动态模式进行驾驶，热管理系统会对此做出反应，尽可能减少调节电池温度所产生的能耗。

　　作为PPE热管理系统的新功能，后续温控和持续温控能够在车辆的整个使用生命周期内监测电池温度，即使车辆处于静止状态，室外环境炎热，电池也能保持在合适的温度内。冷却液依照U型流原理从电池模块下方流通，确保了电池内部温度均衡，在48个温度传感器的监控下，最终实现高能量输送和吸收性能。

　　对于车辆的热管理系统，奥迪进行了重新设计。将空气热泵作为水-乙二醇热泵的补充，以补偿动力传动系统效率的提高和由此产生的热损失的减少。这意味着除了电动机、电力电子设备和电池的冷却液中的废热外，环境空气还可以用作内部的热源。现在，温度交换能够直接通过加热线圈进行。作为一种有效的补充，奥迪还另外开发了一个800伏空气PTC（Positive Temperature Coefficient）加热器，在加热需求增加的情况下直接支持空调机组的内部温度控制，以避免与水加热回路相关的热量损失。

　　引入强算力电子电气架构

　　随着PPE豪华纯电动平台的推出，奥迪正式引入全新E3 1.2电子架构。作为奥迪迄今计算能力最强的电子架构，它的开发始终以客户需求为导向，将首次搭载于奥迪Q6 e-tron车型系列。E3全称为“端到端的电子电气架构”，开发的首要目标是搭建起面向未来的标准化框架。从大众集团的规划图来看，E3架构1.1规格应用在MEB平台车型，1.2规格应用在PPE平台车型，而更强的2.0规格则会在SSP平台车型上采用。

　　E3 1.2电子架构以功能为导向，基于全新的域控制器理念，由5台高性能计算平台（HCP）组成，构成了E3 1.2电子架构的中枢神经系统，可以控制车辆所有功能，其中包括信息娱乐、驾驶功能以及不断革新的自动驾驶辅助系统。所有车辆功能以域为单位分配给相应电脑：HCP1负责驱动系统、悬架、车辆纵向和横向动态；HCP2控制驾驶辅助系统；HCP3管理所有信息娱乐功能；HCP4负责与舒适相关的功能，如灯光控制、空调和座椅调节。

　　而HCP5负责管理域控制器之间的中央内部联网，并建立起车辆与外部数字世界的连接。由于软件更新以及驾驶辅助系统中传感器、执行器和处理器之间交互时会产生大量数据交换，并需要宽带连接，因此除了众所周知的车辆协议，奥迪还使用了千兆以太网标准建立起车辆与外部数字世界的连接。

　　全新E3 1.2电子架构具有可扩展性，可以作为标准化框架助力奥迪推出多种车型。它在降低了研发和生产复杂性的同时，还能创造额外的规模经济。此外，新的电子架构为未来的创新奠定了基础。自研发初始，安全性（通过设计保障安全）的特点就根植于架构中。随着功能控制从传感器到执行器层面转移至计算机层面，即软件和硬件逐渐分离，管理日益复杂的系统将更加可靠，应对日益复杂的情况。

　　借助E3 1.2电子架构，奥迪客户可以更直观地体验到汽车数字化的优势。全新的电子架构可以进一步增加车内屏幕的数量、尺寸和分辨率。它还可以通过移动网络实现OTA远程升级并扩展新功能，用户可以按需订购。在Q6 e-tron车型系列中，奥迪推出了基于安卓车载系统的全新标准化信息娱乐平台，许多功能可以通过奥迪的数字助手来控制，这是一种自我学习的语音助手。该数字助手深度集成在车辆中，并首次通过奥迪助手控制面板和增强现实抬头显示呈现。得益于第三方应用商店，用户还可以直接在汽车显示屏上使用自己最喜欢的应用程序。

　　第三方应用商店为客户提供了各种各样的应用程序，客户可以通过MMI触摸屏直接安装，而无需使用智能手机。根据不同市场，应用程序种类也会对应调整。当然，在Q6 e-tron车型系列也会使用用户熟悉的奥迪智能手机端界面，集成Apple CarPla和Android Auty等功能。

　　基于PPE纯电动平台打造

　　奥迪Q6 e-tron是奥迪首款基于PPE豪华纯电动平台打造的量产车型，标志着四环品牌正加速向高端电动出行引领者转型。这款纯电SUV车型长宽高为4884/1965/1687mm，轴距为2995mm（加长了105mm），不仅具有出色的驾驶及充电性能，还具备比海外版车型卓越的效率和更优异的续航表现。该车量产版将于今年第四季度亮相，并预计于2025年交付。

　　新车型采用奥迪家族式的封闭式进气格栅设计，同时封闭的格栅可以明显的看到八边形的轮廓，前脸两侧的大灯采用分离式设计，搭配全新技术的LED光源，可通过车内的MMI系统或者手机App来进行定制化设定，并且日行灯的显示方式也可以设定，点亮之后辨识度很高。除此之外，在前脸头灯灯组下方还配备大尺寸直立式通风口，并且配备了LED光源来点缀。车身侧面前后叶子板线条设计很有力量感，同时分段式的腰线也在视觉上增添了不少的动感元素。配备的21英寸双肋五幅旋风式造型铝合金轮毂，也营造出不错的运动氛围。

　　奥迪Q6 e-tron中控台上配备11.9 英寸液晶仪表板以及14.5 英寸触控屏幕组成的曲面屏幕，并且线条设计也更加简洁，同时两侧还采用环抱式的设计，营造出不错的驾驶氛围。中央触控大屏还内置基于Android Automotive 开发的全新车机系统，支持远程OTA升级。除此之外，新车副驾驶座前方也还新增10.9英寸MMI 副驾驶屏幕可以选装，并且拥有防窥功能，可让副驾驶用户在观看影片的同时不会分散正在开车用户的注意力。

　　奥迪Q6 e-tron车型系列后轴上的永磁同步电机（PSM）长度为200毫米。前轴上的异步电动机（ASM）的长度为100毫米。不工作时可以自由空转，不会造成没有明显的阻力损失。电机定子中的新型发夹式绕组和直接喷油冷却系统大大提高了驱动系统的效率，与以前使用的传统绕组相比，新型发夹式绕组的槽填充系数从45%增加到60%。变速箱中的电动油泵也有助于提高效率，另外，转子油冷技术的使用在很大程度上减少重稀土元素的使用，同时将功率密度提高20%。

　　新车型推出两款动力配置，其中标准车型为55 e-tron，高性能版本车型则为SQ6 e-tron，两款型号均搭载动力强劲、紧凑、高效的双电动马达系统。55 e-tron 的功率为375马力，并且可通过软件将输出功率提高到396马力，0-100km/h加速时间少于6秒；SQ6 e-tron的基本输出功率为483马力，可增至509马力，0-100km/h加速时间不到4.5秒，具有卓越的牵引力和驾驶动态。

　　奥迪Q6L e-tron加长的105毫米轴距，使其可以容纳更大的电池。两款车型均搭配全新研发的由12个模块、192个棱柱形电芯组成的锂离子电池，总容量达107千瓦时（比Q6 e-tron海外版增加7千瓦时），从而实现在CLTC工况下超过700公里的续航里程。

　　当奥迪Q6 e-tron的电池荷电状态（SoC）约为10%时，理想条件下仅需在最大充电功率为270千瓦的快速充电站充电10分钟，即可产生255公里的续航里程。SoC从10%提高到80%，需要21分钟。通信控制单元又被称为智能执行器充电接口设备（SACID），作为接口在充电插座和充电站之间建立链接，并将传入的标准化信息传输至高性能计算平台HCP5中。

　　通常情况下，PPE车型约95%的日常制动过程可以通过回收来完成，即通过电动机进行再生制动。在制动器混合中使用机械制动器的情况相应出现得较晚或更少见。在PPE中，恢复功能也不再由制动控制系统处理，而是交由HCP1处理，从而提升驱动系统对制动系统的协同影响。

　　对于用户来说，不再能够察觉到通过电力驱动系统的再生制动到通过液压驱动的摩擦制动器进行机械制动的过渡。制动混合还确保了良好的制动踏板感受，具有明确、线性的压力反馈。在PPE车型中，以往奥迪e-tron车型中的智能制动系统（IBS）得到了进一步发展，像首次实现了针对车轴的制动混合。车辆可以根据需要，在后轴采用再生制动，同时在前轴上进行液压制动。作为奥迪的经典设计，可以通过方向盘上的拨片选择两级滑行回收选项。车辆也可以自由滑行，当脚离开油门时，车辆可以自由前行而不会产生额外的阻力。驾驶模式“B”是奥迪Q6 e-tron车型系列的另一个可选模式，用户的体验非常接近俗称的“单踏板模式”。

　　（编译自cleantechnica.com,May 16,2024）

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