國產(chǎn)電動跑車的實力 硬核安全技術(shù)全面分享
隨著技術(shù)的提高,市場需求的擴大以及國家政策導(dǎo)向的傾斜,越來越多人開始關(guān)注新能源和純電動汽車,從前些年路面鳳毛麟角的幾輛車到現(xiàn)在各種的城市微車、緊湊轎車、中大型SUV,甚至城市電動跑車,很多公司都陸續(xù)推出了自己相應(yīng)的產(chǎn)品,而電動車的安全則成了大家最關(guān)注的問題。
電動車已經(jīng)深入到我們的日常生活,如何保證電動車產(chǎn)品皮實耐用,兼顧安全是個大問題。特別是最近一段時間行業(yè)內(nèi)不停曝出如特斯拉、蔚來、電動大巴等車輛的著火事故,都引發(fā)了公眾對當今電動車安全的質(zhì)疑。
針對當下消費者最關(guān)注的電動車安全,特別是引發(fā)起火問題的“罪魁禍首”——動力電池,前途汽車特地舉辦了一堂公開課,來分享他們在動力電池方面的技術(shù)發(fā)展路徑,以及他們是如何來保障電池安全的。沒錯,前途就是那個推出國內(nèi)首款量產(chǎn)電動跑車K50的汽車品牌。
圓柱電池的使用代表就是特斯拉汽車,這種電池包的優(yōu)點就是生產(chǎn)工藝成熟,PACK成本較低,電池產(chǎn)品良率及鋰電池組的一致性較高,還有散熱性較好。不過它的缺點也很明顯,這種電池包一般采用鋼殼或鋁殼封裝,重量較大,比能量則相對較低。
方形電池的普及率在國內(nèi)很高,許多廠商都在采用,如比亞迪、北汽新能源、寶馬、大眾等。這種電池包的優(yōu)勢就是系統(tǒng)能量效率高,能量密度較高,結(jié)構(gòu)較為簡單,擴容相對方便。但相對的,這種電池包也有一些安全隱患,一致性難以控制,如果電池做的比較厚,中間部分熱失效的機率會變大。
由于采用鋁塑膜封裝,軟包電池在內(nèi)部能量匯集并達到爆發(fā)點時會出現(xiàn)緩釋過程(先膨脹、著火),形成一個緩沖空間。通過它的外包裝物先發(fā)生鼓脹形變,會把原本毫秒級的電化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)化為約十幾秒的形變反應(yīng),不會造成突然爆炸,這樣就在車輛報警后為乘坐人員提供更充裕的反應(yīng)逃生時間。
什么是標準電池箱呢?前途把60片電芯組裝在一起,放在一個尺寸為710mm×276mm×200mm的箱子里,同時這個箱子里還有電池管理系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)等輔助設(shè)備,由此組成一個標準箱。就K50而言,它本身擁有10個標準箱。
對于每個標準箱的內(nèi)部,其電芯之間都有緩沖設(shè)計,可以吸收電芯的尺寸變化,并在發(fā)生碰撞、顛簸等情況下形成內(nèi)部緩沖。而電池箱外部的殼體采用的是高強度復(fù)合材料,除了擁有良好的保溫與密封效果,其碰撞性能也高于國標30%,并達到了IP67的防護等級要求。
另外,還有一點就是標準箱采用懸置裝置固定,因為前途考慮到車輛高速行駛時會產(chǎn)生復(fù)合振動,采用螺栓鏈接很可能會讓電池箱里的緊固件發(fā)生松動。為避免這個問題,標準箱里索性就不使用螺接結(jié)構(gòu),從根源上避免螺接失效。
正是因為采用了標準電池箱,前途汽車的電池布局更加靈活。不像大多數(shù)電動車只能把動力電池組整個打包鋪設(shè)在地板下面,為了保證跑車的駕控樂趣,更為降低行車環(huán)境對電池安全的影響,前途K50采用T型結(jié)構(gòu)布置,對大部分正面或者側(cè)面發(fā)生的撞車事故,都能降低電池受到碰撞的可能,提升電池安全性。
K50的RESS系統(tǒng)由10個標準箱串聯(lián),總共擁有600個三元鋰電芯,總電量存儲為78.84kWh。它的每個標準箱都配備獨立熱管理和獨立電池管理系統(tǒng),能實時監(jiān)控每個電池箱全壽命周期內(nèi)的電池狀態(tài),大大降低了出現(xiàn)事故后對電池相應(yīng)的影響。
RESS系統(tǒng)能保證每個標準箱都能得到充分的熱交換,最小化電芯之間的溫度差,有效提升溫度一致性,保證車輛全溫度(-30℃~55℃)范圍內(nèi)安全行車。而BMS電池管理系統(tǒng),則可對電池狀態(tài)進行包括檢測、監(jiān)控、安全防護、充電管理等全面監(jiān)控,最大限度保障電池系統(tǒng)工作過程中的高安全性能,延長電池使用壽命。
對于一款電動車來講,動力電池的好壞關(guān)乎著整車的品質(zhì)安全。無論再好的設(shè)計思路,再漂亮的造型設(shè)計,安全品質(zhì)沒保障也全是白搭。而前途對動力電池的標準可謂是相當苛責,為了避免原材料的細小差別造成電芯性能產(chǎn)生差異,他們要求同一標準箱系統(tǒng)下電芯所需的電解液與正負極材料,必須全部采用相同廠家相同批次進行裝配,保證每輛車動力電池組的一致性。
至于能滿足前途苛責標準的電池工廠,雖然一開始他們也想過找一些相應(yīng)的供應(yīng)商,但根據(jù)前途的說法,這些代工廠都滿足不了前途的需求,無論是電池的設(shè)計方案,還是生產(chǎn)環(huán)節(jié),于是前途選擇了自建電池工廠這條路,能更直接把控電池質(zhì)量。如果未來產(chǎn)能提升,自供電池也讓其免受來自代工廠的鉗制,可以說這也是電動車企能發(fā)展壯大的一個先決條件。
一堂干貨滿滿的電池安全分享課,讓我們了解到電動車并非不能做到更安全,像前途就在造車之初,已經(jīng)把安全性能置于整車設(shè)計的前端,通過動力電池系統(tǒng)的高安全來提升整車的安全性。雖然K50只是一款小眾電動跑車,但它在電池安全技術(shù)方面的研發(fā)策略非常值得肯定。當然我們也希望不只是電動跑車,前途在今后能推出更大眾化、高安全、高綜合性能的純電動車型。