[ EV知道 實(shí)驗(yàn)室 ]隨著近期發(fā)生的多起動(dòng)力電池事故,公眾對(duì)于電動(dòng)汽車電池系統(tǒng)安全的擔(dān)憂愈發(fā)突出。近日,前途汽車的動(dòng)力電池工廠——華特電動(dòng)總經(jīng)理翟晟博士在“前途驛”為大家做了一場題目為“解鎖前途汽車電池安全性能”的主題講座。這里就將講座中,翟晟博士的主要觀點(diǎn)分享給大家。
翟晟博士講座的核心內(nèi)容自然是電池安全,而電池安全的核心則是最大限度保護(hù)乘員的安全。而前途汽車為之做了長期、細(xì)致的工作,從電芯的選型、模組與總成的設(shè)計(jì)乃至生產(chǎn)工藝的設(shè)定都盡到了最大努力。
一、電芯的選項(xiàng)與管控
目前,汽車動(dòng)力電池在封裝形式上大體分為軟包、硬殼兩種,而硬殼又分為圓柱和方形,所以軟包一般與圓柱、方形并稱。它們憑借各自的特點(diǎn),都擁有各自的支持者。
國內(nèi)新能源汽車以軟包與方形電池為主,圓柱電池則因?yàn)?a href='http://m.eopu.cn/b-100241.html' target=_blank>特斯拉的使用而更為大眾所知。
說起來,業(yè)界一般認(rèn)為當(dāng)初在開發(fā)Roadster和Model S的時(shí)候,特斯拉的唯一選擇就是從市場上去購買電池,自行開發(fā)電池系統(tǒng)。而當(dāng)時(shí)來說市場上最為成熟穩(wěn)定的電池就是其選擇的松下18650圓柱電池,而當(dāng)時(shí)的軟包、方形電池都存在著一定的品控不穩(wěn)定問題。相較于投入大量的人力物力與電池供應(yīng)商一起去改善電池的生產(chǎn)工藝,特斯拉認(rèn)為設(shè)計(jì)好一套近萬節(jié)電池的管理系統(tǒng)更容易些。隨著自身的這套電池管理系統(tǒng)越用越熟練和大規(guī)模采購帶來的規(guī)模效益,特斯拉近期也基本不會(huì)再行轉(zhuǎn)換陣營了。
而隨著國內(nèi)新能源汽車的極速發(fā)展,國內(nèi)電池制造技術(shù)在強(qiáng)大需求的刺激下也得到了巨大發(fā)展。特別是在軟包電池方面,隨著工藝的成熟,單體的能量密度與一致性得到了飛躍式的提升。這種情況下由于軟包電池自身的包裝材料和結(jié)構(gòu)所擁有一系列優(yōu)勢就逐漸顯現(xiàn)了出來。這些優(yōu)點(diǎn)包括:
1、重量輕。軟包電池質(zhì)量較同等容量的鋼殼鋰電池輕40%,較鋁殼鋰電池輕20%,對(duì)于提高單體電池能量密度有先天性的優(yōu)勢;
2、內(nèi)阻小。軟包電池的內(nèi)阻較其他形式鋰電池小,可以極大的降低電池的自耗電;
3、循環(huán)性能好。理論上軟包電池的循環(huán)壽命更長,100次循環(huán)衰減比鋁殼少4%~7%;
4、設(shè)計(jì)靈活。外形可變?nèi)我庑螤?,可根?jù)客戶的需求定制適配的電芯型號(hào)。
而除了選擇安全性更好的封裝形式,電池安全中最為重要的一致性問題如何解決?前途汽車將之總結(jié)為“視電芯如人”。
一般來說電池包的生產(chǎn)廠家只需要在供應(yīng)商在把電芯發(fā)來之后,對(duì)收到的電芯進(jìn)行質(zhì)量管理和檢測即可,但華特電動(dòng)為了盡可能保證電池單體的“一致性”,對(duì)供應(yīng)商電芯生產(chǎn)過程遵循嚴(yán)格的監(jiān)控機(jī)制。生產(chǎn)期間,前途汽車工作人員到卡耐(電芯供應(yīng)商)駐場監(jiān)控,嚴(yán)格把關(guān)電芯質(zhì)量。甚至為避免電芯的原材料不同批次間存在細(xì)微差異,因此華特對(duì)卡耐的上游也提出了要求,卡耐供貨的每一批電芯都必須采用同一批原材料。
由于把控住了源頭,再加上華特電動(dòng)在電芯上料階段又對(duì)每一個(gè)電芯進(jìn)行了線上檢測,而在電池成組、焊接、成箱、總成等諸多環(huán)節(jié)也都設(shè)置了多重的檢測體系,這樣最終生產(chǎn)出的電池標(biāo)準(zhǔn)箱乃至最終的電池總成才具備了相當(dāng)出色的一致性基礎(chǔ)。
二、標(biāo)準(zhǔn)箱的優(yōu)勢
不同于一般的電池模組設(shè)計(jì),前途汽車的標(biāo)準(zhǔn)箱從結(jié)構(gòu)和數(shù)量上都進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì),可根據(jù)客戶需要進(jìn)行組配,適用于不同車型,具有高可靠性及耐久性。標(biāo)準(zhǔn)箱采用液態(tài)介質(zhì)冷暖溫控系統(tǒng),可對(duì)電池一致性進(jìn)行調(diào)配均衡,以最大限度發(fā)揮電池性能、提高壽命。同時(shí)標(biāo)準(zhǔn)箱可以滿足安全碰撞法規(guī)的要求,具有高安全性,達(dá)到了IP67防水、防塵等級(jí)要求。
無論是泡棉與柔韌性金屬帶組構(gòu)成電芯約束、無螺栓設(shè)計(jì)、柔性模組懸置組成的粘彈性連接,還是標(biāo)準(zhǔn)箱采用的高強(qiáng)度復(fù)合材料殼體,重重努力下,前途的電池標(biāo)準(zhǔn)箱實(shí)現(xiàn)了高安全、長壽命、輕量化、低能耗的設(shè)計(jì)目標(biāo)。
?其實(shí)無論是622、811電池的興起,還是對(duì)于固態(tài)電池、石墨烯電池等新技術(shù)的過度追捧,其實(shí)都無外是各界對(duì)于電動(dòng)汽車性能的追求。但在向更高車輛性能前進(jìn)的路途上,我們永不不能忘記“人的生命是最寶貴的,應(yīng)該更多的是考慮人身安全,始終把這一安全放在第一位”。
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