【EV視界技術(shù)解析】動力電池作為純電動車重要的載體,其核心技術(shù)的性能指標(biāo)自然就成為了潛在用戶的購車前提。而隨著市場格局的變換,消費者在注重電池續(xù)航能力的同時,對于其安全方面的考量也就成為了一個硬性的指標(biāo)。因此在這方面,也就成為各家車企齊心發(fā)力的方向。
如今,對于新能源汽車市場來說,各大品牌所展現(xiàn)出的“內(nèi)卷”之勢,讓當(dāng)今的消費者們都逐步產(chǎn)生了迷茫,這車該怎么選?其實評判一款車的好壞是有很多種論斷的,而且根據(jù)個人或家庭需求的不同,都會有著這樣或那樣的想法。但是,有一個標(biāo)準(zhǔn)是必須刻骨在心永恒不變的,那就是電池安全,而它也是東風(fēng)日產(chǎn)不可逾越的底線。
3月1日,東風(fēng)日產(chǎn)ARIYA艾睿雅舉辦了一場電池技術(shù)品鑒會,而這也是EV視界第一次近距離的接觸到了ARIYA艾睿雅所搭載的電池組。當(dāng)然,此次品鑒會的主題并不是ARIYA艾睿雅的電池性能究竟有多能跑,而是簡述了這款電池組能有多安全。
作為基于日產(chǎn)云圖純電平臺打造的車型,ARIYA艾睿雅搭載了NISSAN超安全電池架構(gòu)。關(guān)于這款電池架構(gòu)的安全性,可以說展現(xiàn)出了日產(chǎn)工程師優(yōu)秀的細(xì)節(jié)把握和獨到的技術(shù)思考。記得之前在專訪東風(fēng)日產(chǎn)乘用車公司商品規(guī)劃總部商品規(guī)劃部副部長福田真人時,他就指出東風(fēng)日產(chǎn)是汽車制造廠商,要考慮如何保護(hù)電池以及搭載電池。這些也正是發(fā)揮日產(chǎn)技術(shù)專長的地方。例如發(fā)生碰撞時,電池可能從前面、側(cè)面或后面受到撞擊,那么如何更好的保護(hù)電池就值得企業(yè)的思考。
現(xiàn)場被分解開來的ARIYA艾睿雅電池包
為了應(yīng)對這類情況,ARIYA艾睿雅的NISSAN電池架構(gòu)就打造了九重物理防護(hù)架構(gòu),做到了從硬到軟的一系列舉措,來抵御電池被外界傷害的侵襲。
首先在被動安全方面,ARIYA艾睿雅的電池包采用了一體式鋁制電池方艙設(shè)計,避免了因焊接所帶來的結(jié)構(gòu)脆弱,提高了整體的強度。另外,在這個基礎(chǔ)上,該電池艙還橫跨了六道強化鋁柱橫梁,如此加強了電池包側(cè)面的結(jié)構(gòu)硬度,有效提升車輛側(cè)面直接撞擊帶來的擠壓變形傷害,以此保護(hù)內(nèi)部電芯和模組。
另外,這六道強化鋁柱橫梁除了用來加強電池艙的結(jié)構(gòu)強度外,還兼職了導(dǎo)流槽的重任,它可以將電池?zé)崾Э厮鶐淼牡母邷乇饬魍ㄟ^中空的結(jié)構(gòu)排向電池的泄壓口,以此緩解電池艙內(nèi)的壓力,減小爆炸的風(fēng)險。
泄壓示意圖
除了在電池艙外的“硬殼體”外,在其內(nèi)部的電芯之間,加裝了氣凝膠隔熱片來做隔離。眾所周知,氣凝膠隔熱片是一種基于氧化硅氣凝膠和陶瓷纖維基材復(fù)合得到的一種氣凝膠復(fù)合隔熱材料,具有阻隔發(fā)熱部位與設(shè)備外殼發(fā)生熱傳遞的功效。
還有就是,因為ARIYA艾睿雅的電池包采用了一個薄板設(shè)計,其內(nèi)部集成了16個電池模組,采用兩層式結(jié)構(gòu),底層放置12個模組,位于后排座椅下方位置的二層放置4個模組,充分利用了底盤空間來提升電池包容量。而其中第二層的電池模組在安全問題上,東風(fēng)日產(chǎn)還設(shè)計了獨有的雙防撞保險杠,具有減壓緩沖的能力,以此來削弱碰撞產(chǎn)生的沖擊力。
這里還要值得一提的是,ARIYA艾睿雅的電芯是由寧德時代根據(jù)日產(chǎn)的技術(shù)要求建立定制代工產(chǎn)線進(jìn)行生產(chǎn)。因此日產(chǎn)對寧德時代生產(chǎn)的電芯進(jìn)行性能、品質(zhì)以及安全性的嚴(yán)格管控。
由于ARIYA艾睿雅是一臺擁有CLTC最高續(xù)航623km的純電動車,因此對于車身的整體重量需要嚴(yán)格把控。所以除了自身的防護(hù)結(jié)構(gòu)大量采用了鋁合金(占比75%)和1500MPa熱成型鋼外,還在細(xì)節(jié)上采用了潰縮保護(hù)設(shè)計,以此來保障整體的安全。
比如,在每個電池模組的側(cè)面,設(shè)計了一個潰縮吸能結(jié)構(gòu),并且還在側(cè)端面與殼體之間留有一個長度超過250mm的潰縮吸能區(qū)。它們的職責(zé)就像汽車前杠的吸能盒一樣,在ARIYA艾睿雅受到劇烈側(cè)碰事故時,來吸收碰撞產(chǎn)生的能量,降低電芯受傷的概率。
另外,ARIYA艾睿雅的車身底板采用了平整化的設(shè)計,為了讓車身底板在碰撞事故中發(fā)揮抗撞和吸能的作用,工程師在車身底板上設(shè)計了3條橫梁和2條縱梁,它們都采用1500MPa熱成型鋼制造。
并且ARIYA艾睿雅的的電池包通過增加連接件或固定點的方式實現(xiàn)了與前副車架、后副車架以及車身底板中央的硬連接,使得整個車身底部連為一個整體,進(jìn)一步縮小了在正碰事故中,乘員艙底部的潰縮吸能量。
值得一提的是,電池包外周框架通過螺栓與車身的重要框架結(jié)構(gòu)如門檻梁、車身底板加強件等相連接,使得電池包與車身形成一個緊密的整體。這有別于早期僅通過必要的固定螺栓把電池吊裝在車底的設(shè)計。這樣的好處就是除了有利于碰撞安全性能的提升外,對于增強車輛的操控性、提升車輛的乘坐舒適性,所以ARIYA艾睿雅在駕乘舒適度上有著不錯的表現(xiàn)。
在高壓線束的安全方面,相比較以前電池包內(nèi)錯落繁雜的高壓走線外,ARIYA艾睿雅采用了更為規(guī)整的排線方案。其主要的高壓線束都集中在電池包中央,這樣的設(shè)計可以盡量避免側(cè)向撞擊力對線束的破壞。
不僅如此,高壓線束的導(dǎo)管都采用了雙層絕緣包裹,如此可以進(jìn)一步提升了絕緣等級,為電池安全增加了一份保險。當(dāng)然,這還不是重點,ARIYA艾睿雅的電池包前端的高壓線束采用了集成后置設(shè)計方案,并在上方設(shè)置保護(hù)結(jié)構(gòu),避免正碰事故對高壓線路擠壓引起短路危險。
由于動力電池被布置在車輛底盤的位置,所以在這方面的防護(hù)就尤為重要,因為這個地方是最容易受到路面碎石或者異物撞擊的位置。而以往的純電動車在這方面基本上依靠防護(hù)涂層,對于小體積異物有一定防護(hù)效果,但是如果遇到稍微大一點的話,似乎就有些捉襟見肘了。所以ARIYA艾睿雅在底盤防護(hù)上采用了增強樹脂底盤裝甲,不僅提高了防護(hù)等級,還有利于更換與修復(fù)。
除了被動防御外,在動力電池安全的主動防御上,ARIYA艾睿雅采用了干濕分離的液體溫控方案。液體管路與電池底板集成在一起,冷卻液由電池前方的一側(cè)流入,另一側(cè)流出,從電池包底部把電芯的熱量帶走或為電池升溫。
而這個所謂的干濕分離,ARIYA艾睿雅采用了把液體溫控管路與電池底板集成的設(shè)計,將冷卻液與電芯實現(xiàn)了物理隔離,杜絕了液體泄露引起的短路故障。
還有就是,ARIYA艾睿雅采用日產(chǎn)最新的BMS研發(fā)成果,監(jiān)測采樣步長最短10毫秒,隨時監(jiān)控調(diào)整電池充放電狀態(tài)。在連續(xù)快充和高低溫工況下,均能保持電池的最佳工作狀態(tài)。并且在92kW充電功率下,30%-80% Soc充電只需30分鐘??梢哉f從管理機制上,杜絕了因過度充電導(dǎo)致的電池內(nèi)短路問題。
而到了冬季,ARIYA艾睿雅還能借助電池管理系統(tǒng)中的PTC加熱器,可以實現(xiàn)空調(diào)快速加熱,滿足用戶冬季車內(nèi)取暖的需求。
當(dāng)然,以上我們講的都是ARIYA艾睿雅電池包在各方面上的技術(shù)表現(xiàn),而它要達(dá)到量產(chǎn)的狀態(tài),勢必要經(jīng)受住各種嚴(yán)格測試的考驗,何況是全球最高標(biāo)準(zhǔn)呢。
為了保障在各種場景下的使用安全性,ARIYA艾睿雅電池在開發(fā)驗證階段,要經(jīng)歷下墜、沉水、冷凍、火燒、碰撞等重重試煉,電池安全方面需要經(jīng)過13項全球標(biāo)準(zhǔn)測試、23項國家標(biāo)準(zhǔn)測試,75項日產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)電池組測試(共111項)的考驗。而日產(chǎn)實際執(zhí)行的測試標(biāo)準(zhǔn),遠(yuǎn)高于國標(biāo)和EVS-GTR(全球技術(shù)法規(guī)工作組織)標(biāo)準(zhǔn)。
這還不算完,在通過自身的測試標(biāo)準(zhǔn)后,ARIYA艾睿雅還要在中汽中心進(jìn)行第三方監(jiān)管測試,最終才能取得電池安全全球最高標(biāo)準(zhǔn)的認(rèn)可,而ARIYA艾睿雅確實也做到了。
寫在最后:
對于日產(chǎn)來說,自1947年推出第一輛電動車型-Tama純電動汽車開始,就不斷地在純電動車技術(shù)與前瞻方面深耕達(dá)76年之久,特別是當(dāng)2010年日產(chǎn)LEAF聆風(fēng)問世后,通過其優(yōu)秀的表現(xiàn)獲得了全球用戶的認(rèn)可,使其累計銷量超過65萬輛,并連續(xù)8年獲得全球純電動車銷冠,幫助日產(chǎn)創(chuàng)造了“210億里程,電池0重大安全事故”純電汽車行業(yè)安全紀(jì)錄。
因此,在擁有如此深厚的歷史沉淀下,新時代的東風(fēng)日產(chǎn)ARIYA艾睿雅自然要接過日產(chǎn)安全為王的接力棒,讓這一段佳話繼續(xù)流傳下去,成為電動汽車行業(yè)史上最濃墨重彩的一筆。
東風(fēng)日產(chǎn)ARIYA艾睿雅能否再次續(xù)寫傳奇?我們拭目以待。
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