鉅大LARGE | 點擊量:737次 | 2019年06月28日
有種“電池安全”叫“齊齊整整”
網(wǎng)絡時代,誰都想“火”。
有人用對了方法,火的大紅大紫,成為流量明星;有人一不小心,“火”過了頭,把自己給燒了。
從網(wǎng)絡上扒了一遍不完全統(tǒng)計數(shù)據(jù),截至2018年9月,全國較為確定的新能源汽車起火事件39起,疑似電動車起火事件12起。數(shù)據(jù)準確性不用去較真,反正去年那幾十起新能源汽車的“火勢”沒有今年4月那兩起大。
2019年4月,上海某小區(qū)地下車庫一輛“著名”品牌電動車靜停狀態(tài)下爆燃,并拉著兩臺更著名品牌的燃油汽車一起燒毀。
這起事故還未得到安撫,競爭對手還沒搞清情況,西安又有一臺新勢力品牌電動車自燃,燃燒地點還是該品牌授權維修中心。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
車輛自燃,拋去一些不太相關的人為因素,比如車內(nèi)抽煙、車內(nèi)有易燃物、氣溫過高等,這些突發(fā)事件中,讓眾人目光不得不將起火原因和汽車動力電池安全性做關聯(lián)。至少,在輿論看來,正是動力電池的不安全導致新能源汽車的自燃。雖然并沒有非常充分的證據(jù)來佐證這個觀點,但不可否認這種說法導致大眾更加重視動力電池的安全性。
汽車動力電池安全性,現(xiàn)在還屬于一個“戰(zhàn)國期”。
這不像已經(jīng)成熟了近百年的汽車燃油機,雖說各家汽車品牌都在鼓吹自己的設計精密,技能高超,但終歸萬變不離其宗,有種“天下武功出少林”的意思。
而目前全球動力電池技術,全球范圍內(nèi)的新能源車企的技術還未固化。當各家都還在不斷摸索的時候,那幾個比較出挑的企業(yè)技術也很容易成為市場的追隨者。
動力電池哪家強?
這是一個極不好蓋棺定論的事情。但對于新能源車消費者來說,他們對于電池性能的感知并不算強烈,更多是以動力電池安全性作為最為直觀的認定標準。
但這又是件極為可笑的標準!
如果動力電池安全不過關,你為什么要賣給我?你怎么敢賣給我?至少當年三星手機電池爆炸所引來的負面作用還依舊存在,更何況現(xiàn)在爆炸或自燃的是大幾十萬的車。難道說現(xiàn)在市面上這么多新能源汽車品牌,真的沒有“靠譜的”能給消費者帶來“安全感”嗎?
這種群眾想法恰恰應了國產(chǎn)新能源品牌前途汽車企業(yè)負責人的一個觀點:揣在口袋里的手機電池安全問題或許是個人問題,而新能源汽車的動力電池安全問題,卻是社會問題。
其實,解決這個“社會問題”,并非不可能,歸根結(jié)底三件事:保證電池單體安全、保證電池組安全、保證整車電池安全。
哪種電池最安全?
連廣告法都不敢說“最”,又有哪個電池廠家敢說自己的產(chǎn)品“最安全”呢?哪有什么最安全,只有更合適一說。
首先你要明白,動力電池是什么東東?早先我們使用的堿性電池,頂多算是個鞭炮,具有不穩(wěn)定性,會爆炸,但威力可控,危害可控。而現(xiàn)在鋰電池被廣泛使用,因為它更輕、儲電量更大。當然它天生就是“爆”脾氣。要知道氫彈中的成分就是從鋰中提取。
既然都使用鋰電池,如何保證電池單體(電芯)的綜合性能就成為車用動力電池選擇的關鍵。目前市面上主要是圓柱、方殼和軟包三種形態(tài)。
圓柱電芯,可簡單理解成將N多個干電池捆綁在一起,單個電池儲電量小,整個電池系統(tǒng)對電芯的一致性要求高,同時需要一個非常非常先進的電池管理系統(tǒng)來統(tǒng)籌。
比如特斯拉ModelSP100D使用了8256顆電芯。論電池個體技術含量不高,但人家花大價錢讓松下配了一套性能極高的電池管理系統(tǒng)。
而方殼與軟包電芯無論在空間利用率還是電池壽命上都要比圓柱好。兩者最大的區(qū)別可能就是各自的“抗壓模式”不同。在電池內(nèi)部過熱,壓力過大的情況下,方殼電芯是爆發(fā)性泄壓,俗稱“炸了就玩完”,不會給你什么逃生機會。
而軟包電芯因為厚度小,電芯散熱,溫度一致性都更好,即便需要泄壓,也是一個緩緩釋放的過程,不會影響整個電池組工作。
當然,不能說軟包電芯就完全沒危險,“萬一”發(fā)生危險,也是緩慢發(fā)生,留下十幾秒逃生時間。確實“留給車內(nèi)乘員的時間不多了”,但即便你不是劉翔,12.87秒跑不出110米的成績,50米、80米總該行吧?
正因為體積小、儲電大、泄壓穩(wěn),目前軟包電池首先被上文提到的前途汽車所寵愛。
說完單體電池,我們繼續(xù)看動力電池模組和總成。
前面就提到,特斯拉的動力電池控制系統(tǒng)才是整車電池技術的關鍵。但也正因為這套系統(tǒng)才華出眾,每次運行都疲于在個個單體電池中運作控制。想想都是個累啊。
(“騙子,說了那么多,這不還是方形硬殼嘛?”“不要被它的外表蒙蔽,它是軟包電池組,里面滿滿的軟包電芯呢!”)
前途汽車也有自己獨立設計的電池組和一套電控系統(tǒng)。相比特斯拉那套“一個優(yōu)秀領導管理全部公司”的特性,前途汽車電池控制系統(tǒng)更像是個完整的公司架構。
首先一定數(shù)量的電芯組成一個電池箱,每一個電池箱都帶有部分電池總成功能;每個電池箱內(nèi)部還設有熱管理系統(tǒng),保證更高效散熱。這就是個部門或分公司。
所有部門或分公司又全面受到集團(總公司)的統(tǒng)一調(diào)度,指揮。雖然成本上會更高,但也會讓電池性能和安全性得到提升。
就假如,一家公司一個BOSS,直接管理10個人,每人工資10元。雖然BOSS付出的工資成本只要100元,但這個老板必須對這10名員工承擔風險。換句話說,這一個老板要為10名員工勞心勞累。
一家公司一個BOSS,直接管理2名部門負責人,每個部門下設4名員工。按照部門負責人每人20元工資,普通員工10元工資計算,工資成本則需要180元。但2名負責人卻幫老板分攤了員工風險,而老板只需將精力集中在2個部門上,壓力也小了許多,整個公司經(jīng)營也更有效率。
所以,如果將前途汽車使用的這套RESS系統(tǒng)比作是一個集團公司的軟件保護,那它勢必也需要一整套的嚴密安保。你有見過哪家公司、企業(yè)沒有個看門的大爺呢?
前途汽車采用高強度復合材料殼體的標準電池箱。標準電池箱設計,可以說是前途汽車開創(chuàng)性的一項設計。標準電池箱內(nèi)部,電芯之間采用的是緩沖設計,電芯模組又通過具有柔性的綁帶固定,再有非螺接的可靠結(jié)構與整個箱體連接。這樣的設計保證了車輛在發(fā)生碰撞、顛簸等對電池的有效保護。包括前途汽車采用T-型布置形式來放置電池組,也是從電池安全出發(fā)的考慮,而奧迪第一代R8e-tron采用的也是T型電池布局。
說直白一點,把整車看做是人體構造。標準箱就相當于人體的內(nèi)臟器官,各個器官之間有各種組織及骨架的保護,電芯相當于各器官的內(nèi)臟細胞,通過其活躍來保證內(nèi)臟正常工作。所有生命之源的內(nèi)臟都被人體骨骼及軟組織保護著,同樣電池作為最重要又危險的部件,前途汽車很多設計的出發(fā)點都出于是保護電池。
所以,在專門的電池碰撞性能測試成績中,前途汽車高于國標30%。而標準箱的防護級別達到IP67的防護等級要求。這是什么概念?
國內(nèi)目前在布線行業(yè)最高實現(xiàn)的是IP68級別。前途汽車標準電池箱對于防塵防水,類似吃雞游戲三級甲三級頭。
最后說整車電池安全。
說白了,就是保證整車電池及電氣化的一致性。
當下很多新能源車制造企業(yè),動力電池都是外采的,然后再組裝。雖說這算不上什么原則上的不妥,但中間經(jīng)過各部門的協(xié)調(diào)匹配,誰敢保證這每一道工序下來都是準確無誤的?
看過《大宅門》的人都熟悉一個堪稱傳奇性的人物——白景琦,從采購藥材,到配藥,甚至運輸,都是自己親臨上陣,每一道工序都親自把關,單從這一點來說,“百草廳”成功的原因自然就不言而喻了。那電池也一樣,只有從源頭和制造過程把控好質(zhì)量,才能保證產(chǎn)品的安全性。
拿前途汽車來說,它擁有自己的電池系統(tǒng)和電氣系統(tǒng)生產(chǎn)基地,自主設計了電池系統(tǒng)生產(chǎn)線。智能機器人、激光焊機、大功率充放電檢測設備高效協(xié)同工作,就一個標準電池箱的生產(chǎn)節(jié)拍只要72秒!(就你刷牙的功夫~)
72秒,這個時間的意義是神馬?它不僅驗證了自建工廠生產(chǎn)線的高效性,也從另一方面強調(diào)了企業(yè)生產(chǎn)的一致性。包括單體電池要具備一致性、說電控系統(tǒng)也是為了一致性,現(xiàn)在就連企業(yè)制造也要一致性……能提供穩(wěn)定一致性和先進性的產(chǎn)品,才是此類企業(yè)最大的價值所在。
前途汽車的一致性還不僅體現(xiàn)在企業(yè)制造生產(chǎn)過程中,也包括在上游原材料供應上。前途汽車對于一致性的嚴謹性深入了到它所使用的供貨原料上,供貨原料必須是同一廠家、同一型號,以及同一批次,并且嚴格區(qū)分不同時期的供貨來進行電池組裝。舉個簡單的例子,就像小時候我們廣播體操比賽一樣,同一個年齡層,身高、體型都差不多的學生組成的隊形,看起來就越整齊。
但,這樣還是不夠!
對于源頭的控制,除了原料的統(tǒng)一,還要保證質(zhì)量。前途汽車會向供應商配備專門的質(zhì)量管控團隊進行駐場監(jiān)控,他們?nèi)找怪凳?,檢查溫度、設備、人員操作規(guī)范性、作業(yè)指導書完備性、溫控管理等等,就像是一群人蹲在鋰礦上,時刻檢查、跟蹤原料。就這樣的嚴謹,還有專注,保證了這種高level的一致性。
回歸到最前面,前途汽車企業(yè)負責人那句,“揣在口袋里的手機電池安全問題或許是個人問題,而新能源汽車的動力電池安全問題卻是社會問題”。
如果“安全”被視為一個不穩(wěn)定的問題,那最有效的解決辦法就是安撫它,而這一切的關鍵又歸結(jié)于“一致性”三個字上。
要安全,就要平穩(wěn),要平穩(wěn)就要保持統(tǒng)一思想一致性。一家人就要齊齊整整,不是嗎?