電動(dòng)車最關(guān)鍵的技術(shù)是什么?
相信很多人會(huì)有不同的答案。
但作為和燃油車最大的不同,電池是其中一個(gè)非常重要的區(qū)別。
然而,無論是網(wǎng)紅特斯拉,還是蔚來、歐拉、云度、眾泰、長(zhǎng)安等電動(dòng)車都曾出現(xiàn)過電池起火的事故。
這是一個(gè)令人擔(dān)憂的現(xiàn)象。
但與此同時(shí),暢銷9年的日產(chǎn)LEAF卻創(chuàng)造了累計(jì)行駛里程100億公里,而電池0重大事故的“奇跡”。
如今,在軒逸·純電所在的東風(fēng)日產(chǎn)第二工廠全自動(dòng)電池生產(chǎn)線上,車?yán)遄哟笫迳钊肓私獾狡浔澈蟮拿孛堋?/p>
為什么要找寧德時(shí)代定制電芯?
很多人知道日產(chǎn)有著70年的純電技術(shù)研發(fā)和25年的電池研發(fā)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn),它的純電技術(shù)和豐田的混動(dòng)技術(shù)都在各自領(lǐng)域獨(dú)步天下。
而軒逸·純電作為合資品牌首款國(guó)產(chǎn)純電動(dòng)汽車,采用與LEAF相同專業(yè)純電平臺(tái)打造,性能和品質(zhì)可謂一脈相承。
而日產(chǎn)LEAF在世界電動(dòng)車歷史上是一個(gè)神級(jí)的存在,誕生9年來全球累計(jì)銷量43萬(wàn)臺(tái)、累計(jì)行駛里程100億公里,而電池0重大事故。
相比之下,更年輕的特斯拉、蔚來等車型,則不斷出現(xiàn)令人不安的電池起火事故。
車?yán)遄哟笫逶谶@條全自動(dòng)電池生產(chǎn)線參觀時(shí)了解到,為了從源頭上把握電池的可靠性,東風(fēng)日產(chǎn)專門開辟了一條樹脂車間生產(chǎn)線,用于進(jìn)一步加工從寧德時(shí)代采購(gòu)的軟包電芯。
我們參觀的這條電池生產(chǎn)線是日產(chǎn)全球第四條全自動(dòng)電池生產(chǎn)線,該生產(chǎn)線執(zhí)行日產(chǎn)全球統(tǒng)一電池生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn),采用諸多行業(yè)尖端科技。
像激光裁剪、超聲波焊接、熱成型注膠、MES可追溯系統(tǒng)等技術(shù)每一項(xiàng)都是業(yè)界領(lǐng)先,該生產(chǎn)線具有自動(dòng)化、智能化、信息化優(yōu)勢(shì),能夠?qū)崿F(xiàn)生產(chǎn)過程100%品質(zhì)監(jiān)控判斷、完成后100%檢查、以及下線QA系統(tǒng)100%確認(rèn),確保每片電芯都完美無瑕。
但疑問隨之而來,寧德時(shí)代的電芯技術(shù)成熟,處于成本和工藝考慮,大部分車企都是直接采用,而東風(fēng)日產(chǎn)為何反其意而用之,采用和寧德時(shí)代定制電池軟包的形式呢?
原來,東風(fēng)日產(chǎn)的動(dòng)力電池采用LEAF相同的全球設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),不僅對(duì)生產(chǎn)工藝和材料的選擇慎之又慎,而且對(duì)生產(chǎn)的工藝和水平有著極高的要求,因此,每一塊電芯都是東風(fēng)日產(chǎn)“私人定制”。
東風(fēng)日產(chǎn)沒必要在電池生產(chǎn)上完全親力親為,但即使是代工采購(gòu),在保證電池安全方面,東風(fēng)日產(chǎn)也堅(jiān)持以私人定制的形式從源頭上加以把控。
198項(xiàng)管控環(huán)節(jié)來保證電池安全
電池安全牽動(dòng)消費(fèi)者信心。
為保證電芯的超高品質(zhì),東風(fēng)日產(chǎn)在源頭著手,經(jīng)過上千次如過充、振動(dòng)、熱沖擊、甚至針刺等評(píng)估測(cè)試,確保材料的化學(xué)穩(wěn)定性。
最終,軒逸·純電選擇了價(jià)格昂貴但是性能更加優(yōu)越的鎳鈷錳三元鋰電池,該電芯擁有出色的電池密度和輸出穩(wěn)定性。
同時(shí),東風(fēng)日產(chǎn)定制電芯內(nèi)部材料上也做了特殊設(shè)計(jì),擁有在發(fā)生高強(qiáng)度劇烈撞擊時(shí)的自我處理機(jī)制,確保任何狀況下的萬(wàn)無一失。
另一方面,東風(fēng)日產(chǎn)將消費(fèi)者的駕駛安全和使用需求放在首位,以高標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)要求進(jìn)一步強(qiáng)化電芯的性能和品質(zhì)。從原料上線到模塊下線,每個(gè)薄薄的軟包電芯都要經(jīng)歷12道工藝流程、14項(xiàng)品質(zhì)檢查及198項(xiàng)生產(chǎn)管控環(huán)節(jié)才能最終成為軒逸·純電的“一份子”。
如此高標(biāo)準(zhǔn)的定制電芯,只是東風(fēng)日產(chǎn)生產(chǎn)線的一隅。以電芯“定制化”為例,東風(fēng)日產(chǎn)希望以100%的努力為消費(fèi)者帶去哪怕只有0.1%的用車體驗(yàn)的提升,讓消費(fèi)者能夠充分享受后顧無憂的品質(zhì)駕乘。
目前在售的軒逸·純電于2018年9月上市,補(bǔ)貼后售價(jià)15.9-16.6萬(wàn)元,其搭載的電池容量為38kWh,綜合工況下官方續(xù)航里程可達(dá)338km。
而據(jù)說接下來東風(fēng)日產(chǎn)將推出續(xù)航里程超400km的軒逸·純電車型,此外明年還會(huì)推出一款純電動(dòng)SUV,車身尺寸將介于勁客與逍客之間。
隨著車型的升級(jí)與產(chǎn)品線的增加,東風(fēng)日產(chǎn)全自動(dòng)電池工廠也將承擔(dān)更多的任務(wù)。但不管怎樣,電池安全是電動(dòng)車安全的基本要求,東風(fēng)日產(chǎn)從電芯定制的第一步其便承擔(dān)起整個(gè)安全重任,尤為值得信賴。
380V高壓下的全副武裝
和嚴(yán)苛的流程設(shè)置
在保證電池安全這個(gè)基本要求下,電池性能更是一款純電車型的核心技術(shù)。
本次參觀的首站電池生產(chǎn)模塊線,是完成CELL(電池單元)到MODULE(電池模塊)的生產(chǎn)過程,堪稱頂尖工藝集結(jié)地。
數(shù)千平米的生產(chǎn)線,被兩排精密的全自動(dòng)生產(chǎn)設(shè)備占據(jù)了絕大部分空間。在工廠里,隨處可見“自動(dòng)駕駛”的配件供應(yīng)小車穿梭其中,自動(dòng)化之高超出想象,僅有的幾個(gè)工位上才出現(xiàn)工作人員。
打一個(gè)比方,這條電池生產(chǎn)線仿佛一間“外科手術(shù)室”,干凈、整潔的同時(shí),給人精密、先進(jìn)的第一印象,即使是長(zhǎng)期呆在這種環(huán)境下的員工也感到自由、愉悅。
定制電芯進(jìn)入自動(dòng)化模塊線后,要經(jīng)過激光裁剪、超聲波焊接、熱熔膠注塑、激光打碼等多道精密自動(dòng)化生產(chǎn)工序。其中激光裁剪能夠最大限度地保證裁剪的準(zhǔn)確性和一致性,保證裁剪出的產(chǎn)品近乎完美一致;超聲波焊接因其環(huán)保、安全且不會(huì)損傷電池,而且焊接后導(dǎo)電性好,電阻系數(shù)極低或近乎零,能夠以超強(qiáng)焊接品質(zhì)賦予產(chǎn)品更強(qiáng)的穩(wěn)定性和充放電性能。
這一切,在東風(fēng)日產(chǎn)電池生產(chǎn)線上,井然有序,一切有條不紊的進(jìn)行著。
除了這些高精尖的技術(shù)設(shè)備外,那些一般人看不到的、東風(fēng)日產(chǎn)嚴(yán)苛的生產(chǎn)流程設(shè)置則更是以無形的手一樣保證著工藝和安全。在這里,每一道工序都嚴(yán)格執(zhí)行日產(chǎn)全球統(tǒng)一生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn),實(shí)現(xiàn)了日產(chǎn)300%更優(yōu)安全品質(zhì)的承諾。
東風(fēng)日產(chǎn)擁有著規(guī)范的人員管理和作業(yè)化流程。工程技術(shù)人員和一線工人的品質(zhì)意識(shí)都很嚴(yán)苛,絕緣鞋、絕緣手套、安全頭盔、護(hù)目鏡,每個(gè)工作人員都全副武裝。因?yàn)?4個(gè)電池模塊串聯(lián)后電壓高達(dá)380伏,這里的每個(gè)工作人員除了持有國(guó)家認(rèn)證的電工資格證書外,還擁有非常豐富的高壓作業(yè)經(jīng)驗(yàn)。
電池組的組裝過程要經(jīng)過堆棧分裝、主線束裝配、高壓檢查、合蓋檢查、氣密測(cè)試、充電測(cè)試、以及QA檢查等6道主要工序。為了確保整個(gè)生產(chǎn)流程的完全可控,MES系統(tǒng)扮演著“天眼”的角色,事無巨細(xì)地記錄著每個(gè)生產(chǎn)的細(xì)節(jié)。定值無線電槍正在緊固的螺絲的位置、力矩、當(dāng)班員工的編號(hào)、生產(chǎn)的時(shí)間……所有一切都被清晰地計(jì)入系統(tǒng),悉數(shù)上傳至日產(chǎn)總部,其中重要數(shù)據(jù)更是要保存5年以上。
除此之外,在PACK品質(zhì)把控方面,需要完成194項(xiàng)檢測(cè)環(huán)節(jié),嚴(yán)格確保電池品質(zhì)。完成組裝后,電阻檢測(cè)和電裝檢測(cè)會(huì)對(duì)整個(gè)電池包的關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行校驗(yàn),確保電池組符合設(shè)計(jì)要求的同時(shí),避免虛接等情況發(fā)生。之后即可進(jìn)行氣密性檢測(cè),1.5KPa的高壓氣體被注入密封的電池包,保持15秒鐘沒有氣體外泄,確保整個(gè)電池包處于完全密封的狀態(tài)。
完成組裝的電池包離開生產(chǎn)線前還要經(jīng)過兩道嚴(yán)密的檢查:充電檢測(cè),裝配完成的電池組需進(jìn)行15分鐘高壓充電測(cè)試,模擬21種日常容易遇到的充電情境,保證軒逸·純電的電池系統(tǒng)在復(fù)雜的工作環(huán)境下也能保持良好的工作穩(wěn)定性;QA檢測(cè),對(duì)整個(gè)生產(chǎn)裝配流程再次進(jìn)行校驗(yàn),確保所有環(huán)節(jié)均按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行生產(chǎn)和檢測(cè),實(shí)現(xiàn)過程、檢查和下線每道工序都達(dá)到100%的品質(zhì)。
如何確保萬(wàn)無一失?
前兩天,一段疑似長(zhǎng)城歐拉R1車型自燃的視頻在網(wǎng)上傳播開來。無獨(dú)有偶,今年8個(gè)月以來,國(guó)內(nèi)至少已發(fā)生20起新能源汽車起火事件,平均一個(gè)月兩起以上。
特別是入夏以來的8月,不到半個(gè)月已發(fā)生5起自燃事件。即使是網(wǎng)紅車型特斯拉,其Model S、Model X系列電動(dòng)車在全球已發(fā)生近50宗自燃或爆炸事故,近日的俄羅斯自燃事件更是讓人震驚。這些絕非偶然的新能源汽車安全問題已成為關(guān)注焦點(diǎn)。
而一輛電動(dòng)車要想保證絕對(duì)的安全,除了在源頭提升動(dòng)力電池的質(zhì)量,更多的還要考慮到實(shí)際用車過程中環(huán)境因素變化對(duì)動(dòng)力電池的影響。
為此,東風(fēng)日產(chǎn)根據(jù)中國(guó)的實(shí)際環(huán)境制定了非常周密的安全防御設(shè)計(jì)。
在被動(dòng)安全方面,為了防止機(jī)械變形、擠壓、撕裂、隔膜破裂導(dǎo)致的內(nèi)短路,日產(chǎn)克制地將電池組布置在前后輪中間,并且采用了1.2GPa超高強(qiáng)度裝甲、電池組內(nèi)部還有玻璃纖維和凱夫拉組成的隔熱材料進(jìn)一步防護(hù)、更有極端情況下能夠迅速釋放內(nèi)部壓力的泄壓閥。此外,電池組周圍還留出足夠的防碰撞潰縮空間,最大限度提供被動(dòng)安全保障。
主動(dòng)安全方面,為了防止過充、老化、低溫對(duì)電池的影響,日產(chǎn)LEAF做了大量的數(shù)據(jù)積累和實(shí)驗(yàn),定義出明確清晰的充電電流電壓邊界,以此管控整個(gè)充電過程,保障充電的安全。此外,成熟的LBC系統(tǒng)的保護(hù)策略更是整個(gè)行業(yè)的先行者,其通過不同形式的故障分類,對(duì)電池系統(tǒng)進(jìn)行防護(hù),能夠從動(dòng)力源頭切斷任何充電和放電過程,從而避免熱失控的發(fā)生。
如今,從定制電芯到落地日產(chǎn)全球第四條高精密、全自動(dòng)生產(chǎn)線,并且執(zhí)行日產(chǎn)嚴(yán)苛的電池生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn),東風(fēng)日產(chǎn)沒有放松對(duì)安全的哪怕一絲要求。憑借苛刻的安全理念,軒逸·純電正在不斷刷新日產(chǎn)的安全記錄。
完
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