电动汽车“大火”的季节,新能源品牌如何给自己“降温”

在2019年的4、5、6月份,特斯拉、蔚来、上汽荣威、上汽大通、江铃新能源、比亚迪、长安、力帆等品牌电动汽车先后发生10余宗自燃、燃烧和爆炸事故。其中,上汽荣威ei6、比亚迪e5的燃烧事故并非有动力电池及电驱动系统引发。特斯拉S、蔚来ES8、江铃E400、力帆650、长安奔奔EV电动汽车引发的爆炸和燃烧事故,则与动力电池及电驱动系统有着相当关联。

要知道,每年的4、5、6月的气候还算舒适宜人,而到了真正酷暑的7、8、9月,平均气温(全国范围)大有超过33摄氏度的态势。而高温和雨季的到来,或许将是诸多品牌新能源汽车经受的又一次考验。

特斯拉定位高端性能级别的纯电动汽车,是所谓“互联网造车”企业的鼻祖,由于特斯拉性能取向的造车风格,为了满足大功率充放电的要求,特斯拉从开始就选用搭载7000-9000节松下制造的18650镍钴铝电池安装在MODEL S/X上,但这也是特斯拉电池安全问题的开始。特斯拉从造车伊始就持续“火热”,而发生在今年四月份的一起爆燃事件再次让特斯拉电池安全问题甚嚣尘上。直到近两个月后,特斯拉才正式发表事故声明,承认了事故车辆是由于电池老化问题产生过充导致了车辆自燃。但公告一如既往的撇清责任,则让广大消费者以及特斯拉车主倍感心寒。

在中国互联网造车新势力中,蔚来汽车堪称“领头羊”企业,而其推出的售价四十多万的蔚来ES8更是从上市以来就受到了多方关注。事实上,蔚来汽车从品牌建立到首款车型上市仅不足4年,时间仓促、技术储备乏力,更为重要的是主机厂没有强大的技术储备和动力电池安全结构管控能力。

因此,在最近几个月连续三起蔚来ES8自燃事故后,蔚来最终发布公告选择召回早期生产的4803台ES8车型,并在公告中明确指出了电池包在某些极端条件下可能出现低压采样线束短路风险,存在安全隐患。另外,蔚来ES8存在的故障缺陷是否也遗留在ES6上?我们不得而知;其适配的“811高镍”NCM动力电池总成是否安全?我们同样不得而知。但相较于特斯拉而言,蔚来能够主动召回问题车辆,仅凭这一举措,蔚来就比特斯拉完全无视汽车安全要略“强”一筹。

力帆品牌作为国产自主造车企业,在传统燃油车方面就缺乏核心技术,而对于面对广大消费者的低端纯电动乘用车市场,车辆的可靠性要求其实要求更高,核心电池热管理系统技术的缺失让力帆品牌在新能源汽车市场发展同样举步维艰,并且最近力帆品牌几起连续自燃事故也让该品牌的新能源汽车口碑大打折扣。

笔者之前听说过这样一个观点,在目前新能源造车企业中,由于特斯拉搭载的电池是目前新能源汽车中最危险的,因此特斯拉的电池管理系统应该算是新能源车企中最先进的系统之一。特斯拉性能取向的选择限制了该品牌电池选择范围,而目前市面上在售的新能源汽车中,也主要以特斯拉为代表的18650/21700圆柱型镍钴铝三元锂电池、前途汽车的软包三元锂电池以及比亚迪采用的方形硬壳镍钴锰三元锂电池、磷酸铁锂电池的三种形态的动力电池。不管何种形态的动力电池,在当下是否具备完善的电池热管理系统才是新能源汽车安全与可靠性的关键。具备高温散热与低温预热功能的电池热管理系统,则能让车辆动力电池一直处于最舒适的充放电温度区间,对于电池安全和使用寿命有着极其重要的作用。

不盲目追随,从18650到软包标准电池模组,电池安全被前途汽车视为一切根基

前途K50是前途汽车旗下第一款量产车型,相比特斯拉,前途汽车在电池安全与车辆性能两方面一直寻求合适的平衡点。早期前途汽车也针对18650型动力电池进行研究,但经过前途汽车的深入测试研究,认为18650型动力电池在主、被动安全方面都无法做到安全可控,因此便决定放弃对此种电池的使用,转而确立以软包电芯为基础的技术开发与研究路径。

当然,大量严苛的试验是一切的前提。试验结果显示,软包电池在“热失控”的压力释放方面相比方壳和18650电池单体更具优势,与此同时,前途汽车为了保障整体电池模块的安全性,更开创性的引入标准电池箱体的设计概念。

前途汽车为了让软包电芯处于更舒适且安全的使用工况,标准电池箱体采用复合材料,使其具备一定扭曲和拉伸的形变能力。并且,前途汽车还为标准电池箱体设定了完善的热管理策略,将高温散热系统(水冷板模块)和低温预热系统(PTC模块)串联在一个循环管路。

上图为前途K50中后部电驱动系统特写(防尘罩被拆除)。

蓝色箭头:PDU总成

红色箭头:保险盒

绿色箭头:后驱动电机控制模块

黄色箭头:装配在量产车的新状态标准电池箱体

白色箭头:动力电池热管路系统循环管路补液壶(高温散热与低温预热管路串联)

紫色箭头:前后“3合1”电驱动总成、PDU和OBC等高压用电系统共用的高温散热循环管路补液壶

在各种极限工况下,前途K50的动力电池总成热管理系统,都能够以较“温和”的状态运行。即使在快速充电过程中,电芯温度升至33摄氏度都未曾激活高温散热系统,仅开启自然散热模式便可以应对电芯温度的波动,并将整套电池系统掌控在温度适宜的范围。因此,前途汽车优秀的电池热管理系统和标准电池箱体的适配,便成为该品牌保障电池安全的核心关键。

笔者有话说:

目前中国市场及全球范围,电动汽车电驱动技术、整车及动力电池发展态势看,并不能单单以售价来进行品质的区分。售价80余万元的奥迪e-tron因为充电线缆存在安全隐患而召回;售价80-100万元的特斯拉S因动力电池存在一贯的性能缺陷,而硬着头皮换装依旧不足够安全的21700型电芯;售价40-50万元的蔚来ES8,更是严重缺乏整车制造能力、动力电池安全体系以及起码3年以上的终端市场品质验证。甚至售价10-20万元的江铃、力帆、长安等传统造车企业也不断推出向新能源市场迈进的车型,都因为动力电池原因而频繁出现安全问题。

可以预见的是,在即将进入真正酷暑的7、8、9月份,将成为更多品牌电动汽车燃烧的高危期。

反观前途汽车,用3年时间首先解决电池种类的选择、然后提出标准电池箱体的设计规划和成品,最终用8年时间(2010-2018)量产出前途K50超级电动跑车。在前文提及的前途K50动力电池热管理系统,完全是基于“超级电动跑车”的特殊使用环境、用车习惯以及大倍率的充放电常态,将抗扭曲的标准电池箱体的主被动安全性提升到一个超越诸多品牌车型的状态。

延展来看,前途汽车依旧采用标准电池箱体技术和与之适配的动力电池热管理系统,不断推出继前途K50之后的前途K20\K25等后续车型,相信它们也将持续拥有同样出色的安全和性能。这也是前途汽车开辟的有别于蔚来、小鹏、威马等几家“造车新势力”的传统车厂的全新技术研发模式。

文/新能源情报分析网宋楠

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