王子冬漫谈动力电池安全,解码前途汽车动力之源

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12月17日,前途汽车在北京前途驿举行了《动力电池安全性问题漫谈》,邀请到了刚退休不久的前中国北方车辆研究所研究员,国家863电动车重大专项动力电池测试中心王子冬主任,就动力电池产业发展趋势、什么是动力电池安全性、动力电池安全性问题这三个内容做出分享。同时,了解了前途汽车在动力电池安全方面的技术解决方案。

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前途汽车在今年推出了自己的首款量产车型,这也是中国首款量产纯电动超跑。作为这个领域的权威,他如何看前途汽车的?

电动汽车能跑多远,取决于带着多少能量

现在的电动汽车,能跑多远,取决于带着多少能量,更高系统能量密度的电池能够带更多能量。王子冬介绍道,方形电池有更大容量,能够实现更高的组合效率,方形电池成组后,能够保持更高的系统能量密度。

王子冬讲解动力电池安全性问题5.jpg

王子冬表示,“未来的电池发展趋势并不是体积、重量越大越好,更不要在意目前的新能源车能走多远,电池的体积变大反而带来的副作用也会增加。”同时提倡生产电池的企业能够夯实基础再向前突破。

以特斯拉Model S为例,它使用的是松下的18650电池,尽管单体电池能量密度高,但是它的电池从单体到成组后,能量密度会衰减57%。85度电的电池有800多公斤,单体电池能量密度为240Wh/kg,成组后就衰减57%。但是方形电池的从单体到成组,能量密度衰减能够控制在20%以内,所以模块组合技术水平的高低,要看最终成组后电池能量密度衰减了多少。

大家经常看到有这样一种观点,说电动车一走800公里,续航里程似乎很远。其实,走多远并不是电动车的优势,而是带多少电走多远。

汽车是越跑越轻,电动车越跑越重。电池组和油箱有很大的差异,油箱加满了,跑完了之后重量就没有了,而有电和没电重量没有差多少。电池带的电少出的力反而大,所以电动车一定不能加很多的电池,长距离走。

王子冬特别提到,未来市场主流电池类型不会采用特斯拉的圆柱电池,也不会采用堆电池的方式解决续航问题。

独辟蹊径,构建电池系统多维平衡

不管是什么类型的电动汽车,动力电池都是由单个电芯或单个电池箱组成的,即使是单个电池安全,成组后也会出现各种问题。在这样的条件下,确保电池系统安全的重要性不言而喻。

“前途汽车做动力电池系统这件事情,在中国,他们超过了所有车企,因为理念对了”在谈及前途汽车时,王子冬如是说。

关于前途汽车的动力电池,王子冬还给出了这样的评价。“其实电池的分箱很难,很多企业也想这样做。但分箱以后会使箱体的尺寸变大,需要相当大的技术储备消化。而我看到前途汽车在实际上还留了空间,至少在现在基础上可以提高一百多公里的可能性,这个事很小,但是不容易,因为车上有刚度问题,越大的箱子解决刚度就越难。”

华特电动作为前途体系下的电池系统核心研发模块,为前途汽车的首款量产车——前途K50搭载了可再充能量存储系统(RESS),通过全新的设计理念及先进的技术,从根本上解决了低温启动及充电、高温放电、电池使用寿命、碰撞安全性等目前纯电动汽车存在的普遍问题。RESS系统由标准箱串联构成,包括机械、热管理、电池管理(BMS)、电气四大子系统。RESS系统采用高性能NCM三元锂电池,电池组能量密度达134.35Wh/kg,并实现了较高的安全性、高效及耐用性。

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安全性方面,得益于采用高强度SMC复合材料壳体的标准电池箱,RESS系统的电池碰撞性能测试的成绩高于国标30%,并且达到IP67的防护等级要求。此外,由于标准箱内采用粘弹性连接体系,保证了电池在震动冲击、颠簸的条件下依然可以保持较高的安全性。

在高效方面,RESS系统利用液冷/液热式热管理模式组成的热管理系统解决方案,使车辆在-30℃环境下静置24小时,热管理开启20分钟百公里加速时间提升50%;在45℃环境下静置12小时,热管理开启20分钟百公里加速时间便可达到最优,从而保证高效的性能输出。同时,标准电池箱的密闭壳体与电池热管理系统的高效协同保证了电芯温度的一致性,也为电池性能的高效实用提供可靠保障。

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在耐用性方面,RESS系统采用分布式BMS软硬件架构,通过分箱控制的方式监控每一个电池箱全寿命周期内的电池数据,为电池诊断提供高效的数据支持,提高诊断效率。BMS与电池热管理系统的配合也极大提升电池组的可靠性及耐用性,使车辆5年内电池系统容量衰减可以控制在5%以内。此外,电池标准箱内的电芯串并结构和数量可根据需要进行组配,适用于不同车型,为华特电池装配前途汽车后续车型奠定坚实基础。

来源:第一电动网

作者:陈婧涵

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