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国产电动跑车实力有多强?硬核安全技术全面分享

国产电动跑车实力有多强?硬核安全技术全面分享
2019-06-19 10:16:32 天天汽车APP

作者:小魔

 

国产电动跑车实力有多强?硬核安全技术全面分享

 

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。

 

国产电动跑车实力有多强?硬核安全技术全面分享

 

 

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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。

电池安全保障之一

圆柱、方形、软包?最安全的才OK!

 

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当前电动车的电池封装主要有三种形势,既圆柱形、方形单体以及软包电池。

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。

而软包电池则有奔驰、奥迪、日产通用及前途等汽车品牌在应用。这种电池相比前两者而言,体积小、重量轻,且能量密度更高。缺点目前是制造成本较高。

 

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前途在三种封装中选择了软包电池,除了看重软包的重量轻、体积小外,更是从安全方面考量。因为软包电池相比前二者安全性能更好,不像钢壳、铝壳电芯那样会发生爆炸。

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。

电池安全保障之二

标准电池箱

除了单体电池的安全性之外,前途也考虑了整体电池模块的安全性能,于是他们采用了一种新思路,既标准电池箱设计。

 

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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。

不过标准箱并非只有这一个尺寸,前途汽车会根据自己的产品规划推出不同大小的电池箱,而一款标准箱则能够适配许多不同类型的电动车。

 

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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。

 

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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。

电池安全保障之三

RESS可充电能量储存系统

 

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RESS系统相当于车辆的“能量调节系统”,包括标准电池箱组、全车热管理系统和电池管理系统,是电动车不可或缺的组成部分。

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。

 

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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。

 

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从整车角度来讲,前途汽车的安全设计思路也非常清晰,无论从主动还是被动设计方案,都始终围绕驾乘者的安全来考虑,他们用五阶段防控法来保证整个电动车系统的安全性。

电池安全保障之四

自建工厂保证高一致性电池系统

 

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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。

 

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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。

 

国产电动跑车实力有多强?硬核安全技术全面分享

 

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。

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