紧守电池安全丨新能源汽车的“生命线”

根据《2019新能源汽车消费市场研究报告》显示,电动车续航问题仍然是消费者放弃购买纯电动车的主因,占比高达46%。为了解决续航问题的困扰,提高电池能量密度和加快充电时间就成为了目前两种比较主流的解决办法。但这也就带来了另一个不容忽视的问题——电池安全。在《2019新能源汽车消费市场研究报告》的数据中,电池安全问题是消费者放弃购买纯电动车的第二大因素,占比高达26%。

工信部部长苗圩在2018年底曾表示,电池单体的能量密度达到了265 Wh/kg,较2012年提高了2.2倍,同时成本下降了75%。在电池能量密度越来越高、成本越来越低的同时,电池安全性也成为不可忽视的问题。此外缩短电池快充速度也同样是影响电池安全性的因素之一。目前加快充电时间的解决办法大多是通过提高电压或加大电流的办法来起到增大充电功率的目的。但随着功率的增大电池也更加容易产生热量,因此也会危及到电池安全。

紧守电池安全丨新能源汽车的“生命线”

目前出于能量密度的考虑,新能源车大多采用锂离子电池。而锂电池对于温度非常敏感,充电、放电都会让它的温度升高。如果产生的热量不断积聚并且无法及时扩散,导致电池组内部过热,这不仅会对电池的性能产生影响,严重时还会产生自燃的隐患。同样如果环境温度过低,则也会让锂电池的活性下降。为了能给锂电池创造一个良好的温度环境,就必选依靠电池热管理系统(BTMS,Battery Thermal Management System)来实现。

和传统燃油发动机一样,电池的冷却系统也分为风冷和液冷两种。风冷也叫作空气冷却,就是将空气作为传热介质,让空气穿过电池模块以达到冷却的目的。风冷的主要优点是结构简单、成本低、散热模组重量相对较小,但缺点是空气与电池之间换热系数低、冷却速度慢,而且温度控制不够准确。特别是在高温天气或高负荷工况下,风冷的性能难以满足锂电池的工作温度需要。

紧守电池安全丨新能源汽车的“生命线”

奇点iS6在吐鲁番进行高温测试

因此为了满足锂离子电池的散热要求,就需要使用效率更高的主动液体冷却系统。液体冷却就是在电池模块间布置管线或围绕模块布置夹套,或者把模块沉浸在电介质液体中。然后将用空气对冷却液进行热交换。液冷方式的主要优点是换热系数高,温度控制准确,冷却速度快,体积较小等。而缺点则是模组重量相对较大、结构相对复杂、维修保养不便,甚至极端情况下还会出现漏液的可能等。所以这些都对BTMS的工作可靠性提出了很高的要求。

此外,大家都知道锂离子属于活泼金属。电池内反应产生的锂金属如果和空气接触,会与空气中氧气产生激烈的氧化反应,从而发生燃烧。为了防止空气进入电池内部,锂电池对电池包密封性的要求也极为苛刻。电池组通常会在里里外外设计多层外壳或塑膜等封闭保护措施,使得锂金属不会与氧气接触而发生燃烧。如果防护措施老化或受撞击遭到破坏导致防护失效,金属锂与空气接触后就容易失控起火。

紧守电池安全丨新能源汽车的“生命线”

奇点汽车进行动力电池外部火烧测试

为了防止电池组在撞击时或老化后产生安全隐患,包括奇点汽车在内的所有新能源车企都会

在电池组的设计和生产过程中进行大量的安全测试。为了保证动力电池的安全性、耐久性和可靠性,奇点测试团队对电池进行了各种“摧残”。

从初期的电池包外部火烧、挤压、振动、跌落、海水浸泡、热失控等各项残酷的测试,到整车测试阶段的高寒、高温、高湿、高原测试,测试团队的足迹遍布了-40℃的牙克石、40℃的吐鲁番、年平均湿度87%的五指山以及海拔4000米以上的格尔木等各种恶劣环境。此外在测试项目上也包括了高速、拥堵、爬坡、满载、大负荷(急减速、急加速),甚至是部分遮挡散热器等恶劣工况,为了完成测试,奇点汽车的工程师们累计测试历程达到了200万公里。

紧守电池安全丨新能源汽车的“生命线”

奇点iS6在五指山进行高湿测试

正是由于包括新能源车企和电池供应商在内的整个行业共同努力,目前新能源汽车的消费者满意度已经相比之前有了很大的进步。根据某知名汽车网站的千人调查报告来看,2018年和2019年的购车人数占据了总受调消费者的八成以上。而其中仅2019年所占比例更是超过了55%。这也就说明了人们对于新能源车的接受度越来越高。

而在对新能源车满意度的四个选项中,非常满意的比例为21%,而满意的比例为58%,合计约为八成。这样的结果表明,在新能源汽车行业的共同努力下,经过了短短几年的发展,人们对于新能源车的接受度和满意度都在快速上升。

紧守电池安全丨新能源汽车的“生命线”

相信随着电池技术的日趋进步以及新能源车企的逐渐成熟,新能源汽车也会让更多消费者体验到驾驶电动车的便利和乐趣,正如奇点汽车的愿景一样:

让每次出行都变成美好的记忆


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