寧德時(shí)代近年來風(fēng)光無兩,各大廠家排隊(duì)要貨,賺的盆滿缽盈,甚至有媒體報(bào)道稱:“現(xiàn)在去寧德時(shí)代提貨,有錢是不行的,還要看誰(shuí)給的錢更多”。
寧德時(shí)代自從得到大貴人寶馬的認(rèn)可之后,開啟了暴賣模式,接連拿下了多個(gè)國(guó)內(nèi)主機(jī)廠的訂單。而一些國(guó)內(nèi)廠家也想抱寶馬的大腿,在新車介紹時(shí)極力強(qiáng)調(diào)自己的電池與寶馬來自同一供應(yīng)商,一波又一波的宣傳攻勢(shì)讓寧德時(shí)代得以封神。
寧德時(shí)代固然有不錯(cuò)的產(chǎn)品品質(zhì),但是某些廠家在抱大腿的過程中用力過猛,故意傳遞給消費(fèi)者這樣一種信號(hào):我用的是寧德時(shí)代電芯,我的電池安全有保障。以致于很多不明就里的消費(fèi)者在評(píng)價(jià)電動(dòng)汽車的時(shí)候產(chǎn)生誤會(huì):這兩臺(tái)車都是寧德時(shí)代電芯,應(yīng)該沒什么區(qū)別,質(zhì)量一樣吧。但事實(shí)上真的如此嗎?當(dāng)然不是!
首先,并非所有廠家拿到的貨都是同樣的標(biāo)準(zhǔn)。寧德時(shí)代擁有多種規(guī)格的產(chǎn)品,整車廠通常都會(huì)有自己的采購(gòu)標(biāo)準(zhǔn),寧德時(shí)代會(huì)針對(duì)主機(jī)廠的需求訂制,這就導(dǎo)致了,同是寧德時(shí)代的電芯,每家拿到的產(chǎn)品也不是完全一致的。
就比如,一家高檔餐廳,它的菜肴一定會(huì)分三六九等,1999一桌的和3999一桌的宴席標(biāo)準(zhǔn)肯定不一樣,即使是同一套廚具同一個(gè)廚子做出來的。這并不是臆想,筆者就此問題與寧德時(shí)代的人員探討過, 事實(shí)就是如此。
其次,電芯品質(zhì)僅僅是電池組質(zhì)量的一個(gè)環(huán)節(jié),雖然很關(guān)鍵,但電池組的質(zhì)量符合木桶原理,其它很多因素同樣對(duì)電池組質(zhì)量具備“一票否決權(quán)”。就好比,C羅雖然很強(qiáng),但這并不能讓葡萄牙隊(duì)獲得世界冠軍??偟恼f來,電池組的品質(zhì)不僅與電芯品質(zhì)相關(guān),還受以下因素影響:
1、電芯成組技術(shù)
一個(gè)電動(dòng)汽車的電池包,少則包含幾十上百顆電芯,多則包含數(shù)千顆電芯,如何讓這些電芯更好的配合工作是一門非常大的學(xué)問。不同的廠家有不同的電芯分選標(biāo)準(zhǔn)——對(duì)容量、內(nèi)阻等等要求嚴(yán)格性不一致;每個(gè)廠家模組的設(shè)計(jì)、機(jī)械結(jié)構(gòu)、加工工藝精度都存在差別,這些因素都對(duì)電芯成組后的一致性產(chǎn)生影響,輕則影響電池組壽命,重則對(duì)安全性有影響。比如電芯之間的焊接,一旦存在虛焊,輕則熔斷,重則起火爆炸。
2、電池管理系統(tǒng)(BMS)
對(duì)于鋰電池來說,優(yōu)秀的BMS是安全和壽命的保證。BMS的核心功能是根據(jù)使用環(huán)境對(duì)電池的充電放電過程進(jìn)行監(jiān)測(cè)及控制,從而在保證電池安全的前提下最大限度地利用電池儲(chǔ)存的能量。
具體說來,BMS可以通過對(duì)電池的狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè),包括電壓、電流、溫度、荷電量、健康狀態(tài)等,從而實(shí)現(xiàn)電池安全防護(hù)功能:包括過流保護(hù)、過充過放保護(hù)、過溫保護(hù)、電池均衡等等。
鋰電池是非常嬌貴的,一次過充或者過放就有可能讓電池壽命嚴(yán)重縮短甚至報(bào)廢,如果BMS設(shè)計(jì)不合理或者穩(wěn)定性不行,別說寧德時(shí)代,就是火星的電芯也白搭。
3、電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)
鋰電池嬌貴,不僅體現(xiàn)在對(duì)電壓電流的嚴(yán)格要求上,還對(duì)溫度相當(dāng)敏感。北方的用戶一定體驗(yàn)過冬季對(duì)電動(dòng)車?yán)m(xù)航的影響。事實(shí)上,不僅低溫對(duì)鋰電池的影響大,高溫同樣如此。當(dāng)鋰電池的溫度超過45度時(shí),電池的循環(huán)壽命會(huì)急劇下降,而且還可能出現(xiàn)安全問題。因此,熱管理系統(tǒng)在很大程度上決定了電池組的穩(wěn)定性、壽命、安全性。
在此給大家盤點(diǎn)一下常見的4種冷卻方式。
(1)自然冷卻
自然冷卻的原理利用空氣自然對(duì)流來?yè)Q熱,通俗理解就是靠自然風(fēng)吹。這是初級(jí)的散熱方案,優(yōu)勢(shì)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,成本低,占用空間較??;但缺點(diǎn)也很明顯,散熱效率低,無法適應(yīng)大功率充放電冷卻需求,一般用于運(yùn)行工況緩和、對(duì)成本非常敏感的二輪電摩以及部分低端汽車。
(2)強(qiáng)制風(fēng)冷
強(qiáng)制風(fēng)冷通過風(fēng)扇將空氣引入電池包內(nèi)部,強(qiáng)迫冷空氣流過電芯表面后排出,將電芯產(chǎn)生的熱量帶到外部。形象的理解就是,相對(duì)自然冷卻而言,強(qiáng)制風(fēng)冷可以主動(dòng)制造空氣流動(dòng),不再“靠天吃飯”,比自然冷卻效率更高一些,從而能更好的適應(yīng)大功率充放電。不過,雖然強(qiáng)制風(fēng)冷的散熱效率較自然冷卻有了較大提升,但仍然遠(yuǎn)不及液冷。此外,風(fēng)冷系統(tǒng)對(duì)進(jìn)出風(fēng)口的需求使得電池系統(tǒng)的密封性很難達(dá)到一個(gè)較高的等級(jí)水平。
(3)液冷
液冷方式主要通過冷卻液為電池系統(tǒng)降溫。首先,冷凝器、壓縮機(jī)等設(shè)備為冷卻液強(qiáng)制降溫,低溫冷卻液流經(jīng)電池系統(tǒng)內(nèi)部與電芯發(fā)生熱交換以后,再流回?zé)峤粨Q器與低溫制冷劑進(jìn)行熱交換,從而將電池產(chǎn)生的熱量帶出電池系統(tǒng)。液冷比風(fēng)冷的散熱效率更高,能滿足大功率充放電的散熱需求,同時(shí)液冷散熱更均勻,電芯溫差小,對(duì)于增強(qiáng)電池系統(tǒng)穩(wěn)定性、提升壽命有很大幫助。不過,液冷系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)消耗一定的能量,且相對(duì)風(fēng)冷系統(tǒng)成本也略有增加。
(4)直冷
直冷系統(tǒng)與液冷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)類似,但直冷會(huì)直接將汽車空調(diào)系統(tǒng)的制冷劑注入電池包內(nèi)部,低溫的制冷劑可以更快速地帶走電池內(nèi)部的熱量,散熱效率更高。但是直冷系統(tǒng)也有弱點(diǎn),一是對(duì)系統(tǒng)氣密性要求高,對(duì)生產(chǎn)制造工藝提出了更高的要求;二是直冷系統(tǒng)的散熱均勻性不易控制,電芯溫差存在過大的風(fēng)險(xiǎn)。最為重要的一點(diǎn),直冷系統(tǒng)無法集成加熱功能,需要通過另外安裝一套獨(dú)立的加熱系統(tǒng)(通常是加熱膜或者PTC組件)來應(yīng)對(duì)冬季低溫。
4、危機(jī)防護(hù)應(yīng)對(duì)措施也非常重要
在設(shè)計(jì)的時(shí)候,優(yōu)秀的電池箱體應(yīng)該擁有科學(xué)的結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度,以抵御石擊、穿刺等潛在危險(xiǎn),在碰撞等事故中最大限度的保證電池組的完整性。另外,一旦發(fā)生嚴(yán)重穿刺、碰撞等事故, 應(yīng)該為乘員提供足夠的時(shí)間逃生,這也是很關(guān)鍵的技術(shù)。
總之,電芯很重要,但并不是唯一。希望本文能讓您對(duì)電池安全有全新的認(rèn)識(shí),關(guān)注一些除了電芯之外的重要因素,如果消費(fèi)者都有了火眼金睛,廠家也就不敢再隨意糊弄了。
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