近日一則日產(chǎn)汽車發(fā)布的數(shù)據(jù)非常惹人關(guān)注,其表示,根據(jù)自2011年以來(lái)在歐洲售出的40萬(wàn)臺(tái)純電動(dòng)聆風(fēng)(Leaf)的使用數(shù)據(jù)來(lái)看,聆風(fēng)的動(dòng)力電池使用壽命可達(dá)到22年,甚至比車輛的平均壽命要高出10-12年左右。
想要達(dá)成日產(chǎn)的這一成就其實(shí)是非常困難的,除了在電池電芯選擇、基礎(chǔ)材料、管理策略等方面的高要求外,如何保障電池在使用過(guò)程中的穩(wěn)定、不出現(xiàn)意外的失控、起火等事故更是重中之重。在這一方面,日產(chǎn)同樣取得了一項(xiàng)傲人的成就——累積行駛100億公里,且0動(dòng)力電池事故。
什么概念呢?當(dāng)前電動(dòng)汽車行業(yè)的熱門企業(yè)特斯拉,自2012年第一款車型上市以來(lái),7年間已有超過(guò)30起因動(dòng)力電池故障發(fā)生的自燃事故;國(guó)內(nèi)話題新造車勢(shì)力公司蔚來(lái),首款產(chǎn)品ES8上市時(shí)間不到兩年,在銷量不足2萬(wàn)臺(tái)時(shí),已有2臺(tái)因電池問(wèn)題相繼發(fā)生起火自燃和短路冒煙事故。
而日產(chǎn)在海外銷售的數(shù)量龐大的初代聆風(fēng)系列電動(dòng)汽車(包括2014年?yáng)|風(fēng)日產(chǎn)通過(guò)啟辰品牌將其引入國(guó)內(nèi)后命名為晨風(fēng)電動(dòng)汽車),以及第二代聆風(fēng)和與之采用同源三電技術(shù)的軒逸·純電,總銷量已超過(guò)43萬(wàn)臺(tái),卻從未發(fā)生過(guò)動(dòng)力電池方面的類似事故。
那么相比特斯拉和蔚來(lái),日產(chǎn)除了在電芯方面的先天優(yōu)勢(shì)以及在電池控制策略上更有經(jīng)驗(yàn)以外,還有著哪些秘訣?接下來(lái)就以離我們最近的東風(fēng)日產(chǎn)軒逸·純電為例,看一看日產(chǎn)在電池安全方面,究竟用了什么黑科技。
對(duì)于消費(fèi)者而言選擇純電動(dòng)車,軒逸·純電是一款繞不開的車型。首先軒逸是常年緊湊型細(xì)分市場(chǎng)銷量冠軍,累計(jì)銷量超300萬(wàn),有著很好的用戶口碑做背書。其次,軒逸·純電采用了與海外第二代聆風(fēng)相同的E-Platform電動(dòng)車平臺(tái),擁有相同的成熟三電系統(tǒng)。
究竟有多么的成熟可靠?我們就先來(lái)看看軒逸·純電如何解決電動(dòng)汽車中最頭疼,也是最危險(xiǎn)的電池?zé)崾Э貑?wèn)題。
電池?zé)崾Э厥侨绾我鸬??其因素較為多樣,包括電池電芯溫度不一致,出現(xiàn)局部高溫;電池過(guò)沖、過(guò)放;內(nèi)部/外部短路;外界的碰撞、擠壓、穿刺和進(jìn)水等。
此時(shí)的電芯會(huì)進(jìn)入一種非常危險(xiǎn)的狀態(tài),并同時(shí)發(fā)生放熱反應(yīng),很快內(nèi)部溫度就可以達(dá)到幾百上千攝氏度。電池包的任何散熱系統(tǒng)將會(huì)徹底失效,當(dāng)發(fā)生失控的單個(gè)/多個(gè)電芯起火,后續(xù)必然是引燃更多的電芯,從而導(dǎo)致電池包以及車輛的燃燒。
所以,對(duì)于動(dòng)力電池的安全而言,如何預(yù)防性的使電芯保持高度一致性,以及做好“盔甲”,保持電芯在碰撞和擠壓過(guò)程中不變形,才是保證車輛“不上火”的關(guān)鍵。
軒逸·純電采用日產(chǎn)E-Platform全球?qū)I(yè)電動(dòng)車平臺(tái),動(dòng)力電池電芯采用了寧德時(shí)代提供的三元鋰材料軟包形式,并使用了模塊化設(shè)計(jì)和層疊結(jié)構(gòu),散熱性能得到升級(jí)。
單個(gè)模組與模組,以及電芯與電芯之間,看上去一層一層,密不可分,其實(shí)日產(chǎn)在它們之間設(shè)計(jì)了一定間隙,并通過(guò)風(fēng)冷的空氣循環(huán)帶走多余熱量。而且電池模組外部的金屬固定框架,也可以看做是一塊巨大的散熱片,負(fù)責(zé)把熱量擴(kuò)散出去。
特斯拉出于成本等其他因素,選擇了由數(shù)千個(gè)圓柱形18650/2170鎳鈷鋁材料的電芯組成電池包。相比軟包形式電芯而言,這種金屬外殼的圓柱形電芯排列更緊密,熱失控風(fēng)險(xiǎn)更大,且所需要的管理系統(tǒng)更加復(fù)雜(每個(gè)電芯都需設(shè)計(jì)單獨(dú)的保險(xiǎn)裝置)。
與之相比,軒逸·純電的電芯形式和電池包結(jié)構(gòu)在硬件上有著先天的安全優(yōu)勢(shì)。何況除此以外,軒逸·純電搭載的LBC電池管理系統(tǒng)還能獨(dú)立檢測(cè)管理各個(gè)電芯,通過(guò)對(duì)每個(gè)電芯的精確控制,來(lái)防止電池組過(guò)充、過(guò)放,提升電池安全性和使用壽命。
在被動(dòng)的物理防護(hù)方面,軒逸·純電采用了1170MPa超高強(qiáng)度鋼材防護(hù)殼,以及邊緣潰縮吸能設(shè)計(jì)的全方位保護(hù)。
24個(gè)電池模組被置于5mm厚的護(hù)板內(nèi)部,模組的固定架邊緣距離容易發(fā)生側(cè)碰的兩側(cè)外殼至少100mm以上,預(yù)留了足夠的防撞潰縮空間,而外殼用的是1170MPa超高強(qiáng)度鋼。
在與可能發(fā)生的碰撞最直接接觸的框架邊緣位置,軒逸·純電采用了雙層防護(hù)框架結(jié)構(gòu),內(nèi)部為中空的可潰縮吸能設(shè)計(jì)。其中,前機(jī)艙潰縮空間363.3mm、側(cè)面潰縮空間307mm、最小離地間隙136mm,最大限度的降低撞擊、拖底等外力帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)。
而這方面的反例可謂是特斯拉Model 3無(wú)疑了,為了把電池包輕量化推向極致,Model 3的電池包沒(méi)有任何的額外高強(qiáng)度防護(hù)措施,基本只能依靠車身的防護(hù)和縱梁的強(qiáng)度來(lái)吸收側(cè)碰時(shí)的能量。一旦碰撞強(qiáng)度較大,形變傳遞至電池包,其內(nèi)部的圓柱形2170電池大概率會(huì)發(fā)生短路,后面的情況就不用說(shuō)了吧。
最后的被動(dòng)安全方面,軒逸·純電更是有著傳統(tǒng)日系品牌的堅(jiān)持和執(zhí)著,其電池組會(huì)進(jìn)行多次的擠壓、跌落、火燒、穿刺(目前國(guó)內(nèi)已取消強(qiáng)制穿刺實(shí)驗(yàn))等7項(xiàng)電池極限測(cè)試,確保電池在極限狀態(tài)下不起火、不爆炸。
其實(shí)說(shuō)了這么多,只是想告訴大家,相比純電動(dòng)車的續(xù)航能力,安全才是更重要的。衡量一款純電動(dòng)汽車,續(xù)航只是其中的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn),其他如安全性、空間、品質(zhì)和駕控表現(xiàn)等,都是不可忽略的因素之一。
相對(duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)復(fù)雜,需要精心設(shè)計(jì)、調(diào)校的傳統(tǒng)汽車行業(yè),新能源純電動(dòng)汽車的技術(shù)門檻確實(shí)更低。但是這并不代表任何一家公司都可以在此為所欲為,技術(shù)上的冒進(jìn)、過(guò)于追求利益最大化以及盲目快速推進(jìn)等任何一項(xiàng)錯(cuò)誤決策都可能導(dǎo)致不可挽回的損失。在這一點(diǎn)上,具有更多造車經(jīng)驗(yàn)的合資品牌就更加的穩(wěn)健,如東風(fēng)日產(chǎn)軒逸·純電,始終將安全放在第一位。
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