国产电动跑车的实力 硬核安全技术全面分享
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随着技术的提高,市场需求的扩大以及国家政策导向的倾斜,越来越多人开始关注新能源和纯电动汽车,从前些年路面凤毛麟角的几辆车到现在各种的城市微车、紧凑轿车、中大型SUV,甚至城市电动跑车,很多公司都陆续推出了自己相应的产品,而电动车的安全则成了大家最关注的问题。
电动车已经深入到我们的日常生活,如何保证电动车产品皮实耐用,兼顾安全是个大问题。特别是最近一段时间行业内不停曝出如特斯拉、蔚来、电动大巴等车辆的着火事故,都引发了公众对当今电动车安全的质疑。
针对当下消费者最关注的电动车安全,特别是引发起火问题的“罪魁祸首”——动力电池,前途汽车特地举办了一堂公开课,来分享他们在动力电池方面的技术发展路径,以及他们是如何来保障电池安全的。没错,前途就是那个推出国内首款量产电动跑车K50的汽车品牌。
圆柱电池的使用代表就是特斯拉汽车,这种电池包的优点就是生产工艺成熟,PACK成本较低,电池产品良率及锂电池组的一致性较高,还有散热性较好。不过它的缺点也很明显,这种电池包一般采用钢壳或铝壳封装,重量较大,比能量则相对较低。
方形电池的普及率在国内很高,许多厂商都在采用,如比亚迪、北汽新能源、宝马、大众等。这种电池包的优势就是系统能量效率高,能量密度较高,结构较为简单,扩容相对方便。但相对的,这种电池包也有一些安全隐患,一致性难以控制,如果电池做的比较厚,中间部分热失效的机率会变大。
由于采用铝塑膜封装,软包电池在内部能量汇集并达到爆发点时会出现缓释过程(先膨胀、着火),形成一个缓冲空间。通过它的外包装物先发生鼓胀形变,会把原本毫秒级的电化学反应转化为约十几秒的形变反应,不会造成突然爆炸,这样就在车辆报警后为乘坐人员提供更充裕的反应逃生时间。
什么是标准电池箱呢?前途把60片电芯组装在一起,放在一个尺寸为710mm×276mm×200mm的箱子里,同时这个箱子里还有电池管理系统、冷却系统等辅助设备,由此组成一个标准箱。就K50而言,它本身拥有10个标准箱。
对于每个标准箱的内部,其电芯之间都有缓冲设计,可以吸收电芯的尺寸变化,并在发生碰撞、颠簸等情况下形成内部缓冲。而电池箱外部的壳体采用的是高强度复合材料,除了拥有良好的保温与密封效果,其碰撞性能也高于国标30%,并达到了IP67的防护等级要求。
另外,还有一点就是标准箱采用悬置装置固定,因为前途考虑到车辆高速行驶时会产生复合振动,采用螺栓链接很可能会让电池箱里的紧固件发生松动。为避免这个问题,标准箱里索性就不使用螺接结构,从根源上避免螺接失效。
正是因为采用了标准电池箱,前途汽车的电池布局更加灵活。不像大多数电动车只能把动力电池组整个打包铺设在地板下面,为了保证跑车的驾控乐趣,更为降低行车环境对电池安全的影响,前途K50采用T型结构布置,对大部分正面或者侧面发生的撞车事故,都能降低电池受到碰撞的可能,提升电池安全性。
K50的RESS系统由10个标准箱串联,总共拥有600个三元锂电芯,总电量存储为78.84kWh。它的每个标准箱都配备独立热管理和独立电池管理系统,能实时监控每个电池箱全寿命周期内的电池状态,大大降低了出现事故后对电池相应的影响。
RESS系统能保证每个标准箱都能得到充分的热交换,最小化电芯之间的温度差,有效提升温度一致性,保证车辆全温度(-30℃~55℃)范围内安全行车。而BMS电池管理系统,则可对电池状态进行包括检测、监控、安全防护、充电管理等全面监控,最大限度保障电池系统工作过程中的高安全性能,延长电池使用寿命。
对于一款电动车来讲,动力电池的好坏关乎着整车的品质安全。无论再好的设计思路,再漂亮的造型设计,安全品质没保障也全是白搭。而前途对动力电池的标准可谓是相当苛责,为了避免原材料的细小差别造成电芯性能产生差异,他们要求同一标准箱系统下电芯所需的电解液与正负极材料,必须全部采用相同厂家相同批次进行装配,保证每辆车动力电池组的一致性。
至于能满足前途苛责标准的电池工厂,虽然一开始他们也想过找一些相应的供应商,但根据前途的说法,这些代工厂都满足不了前途的需求,无论是电池的设计方案,还是生产环节,于是前途选择了自建电池工厂这条路,能更直接把控电池质量。如果未来产能提升,自供电池也让其免受来自代工厂的钳制,可以说这也是电动车企能发展壮大的一个先决条件。
一堂干货满满的电池安全分享课,让我们了解到电动车并非不能做到更安全,像前途就在造车之初,已经把安全性能置于整车设计的前端,通过动力电池系统的高安全来提升整车的安全性。虽然K50只是一款小众电动跑车,但它在电池安全技术方面的研发策略非常值得肯定。当然我们也希望不只是电动跑车,前途在今后能推出更大众化、高安全、高综合性能的纯电动车型。