鉅大LARGE | 點擊量：1239次 | 2019年04月14日
動力電池的安全性問題不簡單
新能源汽車近期頻繁出現(xiàn)電池組問題并發(fā)生了相關(guān)的召回事件，讓純電車型的安全性問題再次被推上風(fēng)口浪尖。
一味的追求提升電池能量密度是目前國內(nèi)絕大多數(shù)新能源車企所熱衷的事情，但如何在能量密度、安全性、高效及耐用性之間尋找到一個最佳平衡點，是目前丞待解決的難題。
近日前途汽車舉辦了關(guān)于動力電池安全性問題的座談會，原國家863電動車重大專項動力電池測試中心主任王子冬分享了他的觀點。
關(guān)于動力電池的安全性問題，可以從三個方面來解析，一個是動力電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢，二是什么是動力電池安全性，三是動力電池安全性問題。
王子冬表示，目前國內(nèi)經(jīng)常出現(xiàn)的一種觀點，就是純電車型要單純以續(xù)航里程為評定標(biāo)準(zhǔn)，這一觀念其實是片面的，比如說，某電動車?yán)m(xù)航里程達(dá)到了800公里，續(xù)航里程看似很遠(yuǎn)，但這并不是這款車型的主要優(yōu)勢，帶多少電走多遠(yuǎn)才是關(guān)鍵，如果與燃油車相比，電池組和油箱有很大的差異，電池組有電和沒電，重量沒有差一點，但是油箱加滿了，跑完了之后重量沒有了，所以汽車是越跑越輕，電動車越跑越重，因為電池帶的電少出的力反而大，增加電池容量換取高續(xù)航里程的方法并不可靠，這將會帶來很多的副作用，電池越加大的同時，帶來的副作用也越大，在技術(shù)上就越被動，這是一種不好的趨勢。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標(biāo)準(zhǔn)
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
而關(guān)于動力電池安全性，王子冬認(rèn)為，十年的積累和探索，現(xiàn)在的新能源汽車應(yīng)該滿足目前的推廣要求，但我們發(fā)現(xiàn)了一些問題，技術(shù)這些年沒有明顯的進(jìn)步。提升電池能量密度是目前的一個通用技術(shù)路徑，但能量密度越高，安全性越差卻是公認(rèn)的，很多人說希望電池能量密度增高，同時安全性也保持同樣的水準(zhǔn)，這本身就是矛盾的。所以，我們只能求得平衡。
純電汽車的安全性之所以備受重視，原因在于，我們可以掌握燃油車出事的規(guī)律，即便燃油泄露，也不一定會自燃。但是電動車燃燒起火的規(guī)律并沒有被掌握，一旦起火，電池艙是密閉的，又幾乎沒有辦法滅火。在沒有掌握鋰電池著火規(guī)律之前，把控能量密度很關(guān)鍵。安全性是我們不能忽視的問題。
談及影響電池循環(huán)壽命的因素，王子冬說，溫度、電流是主要因素。溫度對它損傷最大，現(xiàn)在要做的一點是不管溫度怎么變，電池都能正常工作，要攻下這個難關(guān)。
電流太大損傷也大，還有充放電。我們發(fā)現(xiàn)國外電池中，明明說可以走180公里，實際開就只能140公里，他說是為了保護(hù)電池，國內(nèi)往往追求充一次電走得越長越牛，其實完全錯了，因為放電深度越深的時候，對電池的損傷非常大。
快充對電池的損傷是很大的，目前的設(shè)計方案，要想快充，改變電池結(jié)構(gòu)，以及使用更適合快充電的材料，會降低電池的壽命。
追求能量密度的情況下，還追求便宜，國家說補(bǔ)貼1塊錢，那有些廠家就把1塊錢當(dāng)電池的價格了，這種情況下，大家不會選擇成本高的做法，一定選擇成本低的，成本低的時候不適合快充，快充以后就出問題。
除了動力電池本身，還有哪些電池安全性值得我們關(guān)注呢？
一是電芯在制造過程中的安全性，二是電池組集成過程中的安全性，三是儲存過程中的安全性，四是運(yùn)輸過程中的安全性，五是使用過程中的安全性，六則是動力電池的回收問題。
針對這些問題，王子冬認(rèn)為，做動力電池是否系統(tǒng)、是否科學(xué)是重中之重。
王子冬還糾正了一個普遍存在的觀點，就是電動車著火，不一定是電池的原因。有的時候電池也是被著火，為什么說是被著火呢？很多時候電動車著火并不是電池出了問題，比如充電不好、管理不好、散熱不好，就會點燃電池，所以電池很冤，其實電池是被著火。
聊到前途汽車的時候，王子冬持肯定態(tài)度：一個敢做跑車的企業(yè)，一定有獨(dú)到之處，曾經(jīng)我說過，前途做動力汽車系統(tǒng)這件事情，在中國，他們超過了所有車企，因為理念對了。像跑車這種新能源汽車，它的電池一定要適合大電流放電，否則就容易被著火。
再有一點就是前途汽車在冬天的續(xù)航里程。
我們很少聽到有人質(zhì)疑前途K50。因為前途K50是跑車，本身就是大電流，同時在溫度不同的時候，變化并不是特別大。
最后，王子冬進(jìn)行了總結(jié)，他說：第一，新能源產(chǎn)業(yè)存在很大的泡沫，產(chǎn)能過剩；第二，需要系統(tǒng)好好配合。整車企業(yè)，電池企業(yè)、材料企業(yè)、用后回收以及多學(xué)科協(xié)調(diào)一致；第三，一體化設(shè)計問題。我們現(xiàn)在都在第一階段，真正達(dá)到一體化在三階段，全面測試，通過測試要找到這些問題的平衡，這是很重要的。這些參數(shù)和系統(tǒng)的平衡最重要，安全性第一位，可靠性要重視，在保證的情況下談成本；第四，加快回收的能力。有可能對環(huán)境造成第二次污染。
座談會結(jié)束后，AM車鏡不由想起了10月底舉辦的"前途汽車×華特電動探訪之旅"。那次，前途汽車首次向媒體展示前途K50的動力電池工廠，并向媒體詳解前途汽車在三電技術(shù)領(lǐng)域長期的技術(shù)探索和創(chuàng)新。那么華特電動工廠，有哪些優(yōu)勢呢？
華特電動率先摒棄磷酸鐵電池
隨著新能源汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，動力電池系統(tǒng)作為電動汽車核心部分成為行業(yè)關(guān)注的焦點。華特電動作為前途體系下的三電系統(tǒng)核心業(yè)務(wù)模塊，在技術(shù)發(fā)展路徑的探索中，華特電動摒棄單純追求提升電池能量密度的方式，而是選擇在能量密度、安全性、高效及耐用性之間尋找最佳平衡。
在動力電池領(lǐng)域，華特電動是國內(nèi)較早起步的企業(yè)之一，早在2010年便開始聚焦于動力電池研發(fā)。2013年，當(dāng)磷酸鐵鋰電池還是市場主流的時候，華特電動憑借對三元鋰電池前景的前瞻性預(yù)判將其作為主要發(fā)展方向，并確立了基于軟包電芯的標(biāo)準(zhǔn)箱為基礎(chǔ)的發(fā)展路線。2017年底，華特電動生產(chǎn)線實現(xiàn)量產(chǎn)。
構(gòu)建電池系統(tǒng)多維平衡
RESS系統(tǒng)由標(biāo)準(zhǔn)箱串聯(lián)構(gòu)成，包括機(jī)械、熱管理、電池管理（BMS）、電氣四大子系統(tǒng)。RESS系統(tǒng)采用高性能NCM三元鋰電池，電池組能量密度達(dá)134.35Wh/kg，并實現(xiàn)了遠(yuǎn)超過行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的安全性、高效及耐用性。
安全性方面，得益于采用高強(qiáng)度SMC復(fù)合材料殼體的標(biāo)準(zhǔn)電池箱，RESS系統(tǒng)的電池碰撞性能測試的成績高于國標(biāo)30%，并且達(dá)到IP67的防護(hù)等級要求。此外，由于標(biāo)準(zhǔn)箱內(nèi)采用粘彈性連接體系，保證了電池在震動沖擊、顛簸的條件下依然可以保持較高的安全性。
在高效方面，RESS系統(tǒng)利用液冷/液熱式熱管理模式組成的熱管理系統(tǒng)解決方案，使車輛在-30℃環(huán)境下靜置24小時，熱管理開啟20分鐘百公里加速時間提升50%；在45℃環(huán)境下靜置12小時，熱管理開啟20分鐘百公里加速時間便可達(dá)到最優(yōu)，從而保證高效的性能輸出。同時，標(biāo)準(zhǔn)電池箱的密閉殼體與電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)的高效協(xié)同保證了電芯溫度的一致性，也為電池性能的高效實用提供可靠保障。
在耐用性方面，RESS系統(tǒng)采用分布式BMS軟硬件架構(gòu)，通過分箱控制的方式監(jiān)控每一個電池箱全壽命周期內(nèi)的電池數(shù)據(jù)，為電池診斷提供高效的數(shù)據(jù)支持，提高診斷效率。BMS與電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)的配合也極大提升電池組的可靠性及耐用性，使車輛5年內(nèi)電池系統(tǒng)容量衰減可以控制在5%以內(nèi)。此外，電池標(biāo)準(zhǔn)箱內(nèi)的電芯串并結(jié)構(gòu)和數(shù)量可根據(jù)需要進(jìn)行組配，適用于不同車型，為華特電池裝配前途汽車后續(xù)車型奠定堅實基礎(chǔ)。
作為一個現(xiàn)代化工廠，自動化的生產(chǎn)線以及嚴(yán)苛的生產(chǎn)、檢驗過程自然不可或缺。為了保障所生產(chǎn)電池的優(yōu)良品質(zhì)，華特電動已建立起年產(chǎn)52萬個標(biāo)準(zhǔn)電池箱的自動化生產(chǎn)線以及嚴(yán)苛的質(zhì)量管控體系。
為了保障電池產(chǎn)品的一致性，華特電動自主設(shè)計了具有自主技術(shù)優(yōu)勢的流水線。在該流水生產(chǎn)線上，36臺智能機(jī)器人，5臺激光焊機(jī)以及2臺大功率充放電檢測設(shè)備高效協(xié)同，使其一個標(biāo)準(zhǔn)電池箱的生產(chǎn)節(jié)拍僅需72秒。
該條生產(chǎn)線采用自主研發(fā)的銅鑲鋁焊接工藝，極大提升了焊接效率及質(zhì)量，該項技術(shù)受到眾多國內(nèi)外行業(yè)專家的重視和好評。此外，該條生產(chǎn)線還采用激光變頻焊接工藝來保證熱熔速度，保證焊接一致性，以確保電池組質(zhì)量。目前，華特工廠的生產(chǎn)效率和生產(chǎn)節(jié)拍在整個行業(yè)來說是最高的，自動化程度、生產(chǎn)效益在國內(nèi)名列前茅。
為全方位管控電池質(zhì)量，華特電動的質(zhì)量管控體系不僅在電池系統(tǒng)的生產(chǎn)過程，還將監(jiān)管體系延伸到原材料供應(yīng)商，并制定完善管控制度。
華特電動所使用供貨原料必須為同一廠家同一型號同一批次，并嚴(yán)格區(qū)分不同時期的供貨進(jìn)行電池組裝。華特電動會向供應(yīng)商配備專門的質(zhì)量管控團(tuán)隊進(jìn)行駐場監(jiān)控，日夜值守，檢查溫度、濕度管控、檢查設(shè)備、檢查人員操作規(guī)范性、檢查作業(yè)指導(dǎo)書完備性、檢查入料出庫情況等，來保障產(chǎn)品品質(zhì)。
掌握三電核心技術(shù)、自主建設(shè)電池系統(tǒng)生產(chǎn)線，是前途汽車全產(chǎn)業(yè)鏈布局的重要一環(huán)。從2010年華特電動車整車事業(yè)部成立到2017年生產(chǎn)線實現(xiàn)量產(chǎn)，華特電動這幾年的發(fā)展無疑代表了國內(nèi)電池技術(shù)發(fā)展的最高標(biāo)準(zhǔn)，特別是在安全性、可靠性方面的研究上，華特電動走出了一條不一樣的道路，摒棄單純追求提升電池能量密度的方式，而是選擇在能量密度、安全性、高效及耐用性之間尋找最佳平衡。不隨波逐流，潛下心來確立自己的技術(shù)發(fā)展路徑，并為之努力，前途汽車的做法值得肯定。
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