100亿公里“0”电池事故,轩逸·纯电就这么不容易“上火”?

EV世纪 2019/6/26 5:39:28 盖世大V说

近日一则日产汽车发布的数据非常惹人关注,其表示,根据自2011年以来在欧洲售出的40万台纯电动聆风(Leaf)的使用数据来看,聆风的动力电池使用寿命可达到22年,甚至比车辆的平均寿命要高出10-12年左右。

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想要达成日产的这一成就其实是非常困难的,除了在电池电芯选择、基础材料、管理策略等方面的高要求外,如何保障电池在使用过程中的稳定、不出现意外的失控、起火等事故更是重中之重。在这一方面,日产同样取得了一项傲人的成就——累积行驶100亿公里,且0动力电池事故。

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什么概念呢?当前电动汽车行业的热门企业特斯拉,自2012年第一款车型上市以来,7年间已有超过30起因动力电池故障发生的自燃事故;国内话题新造车势力公司蔚来,首款产品ES8上市时间不到两年,在销量不足2万台时,已有2台因电池问题相继发生起火自燃和短路冒烟事故。

 

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而日产在海外销售的数量庞大的初代聆风系列电动汽车(包括2014年东风日产通过启辰品牌将其引入国内后命名为晨风电动汽车),以及第二代聆风和与之采用同源三电技术的轩逸·纯电,总销量已超过43万台,却从未发生过动力电池方面的类似事故。

那么相比特斯拉和蔚来,日产除了在电芯方面的先天优势以及在电池控制策略上更有经验以外,还有着哪些秘诀?接下来就以离我们最近的东风日产轩逸·纯电为例,看一看日产在电池安全方面,究竟用了什么黑科技。

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对于消费者而言选择纯电动车,轩逸·纯电是一款绕不开的车型。首先轩逸是常年紧凑型细分市场销量冠军,累计销量超300万,有着很好的用户口碑做背书。其次,轩逸·纯电采用了与海外第二代聆风相同的E-Platform电动车平台,拥有相同的成熟三电系统。

究竟有多么的成熟可靠?我们就先来看看轩逸·纯电如何解决电动汽车中最头疼,也是最危险的电池热失控问题。

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电池热失控是如何引起的?其因素较为多样,包括电池电芯温度不一致,出现局部高温;电池过充、过放;内部/外部短路;外界的碰撞、挤压、穿刺和进水等。

此时的电芯会进入一种非常危险的状态,并同时发生放热反应,很快内部温度就可以达到几百上千摄氏度。电池包的任何散热系统将会彻底失效,当发生失控的单个/多个电芯起火,后续必然是引燃更多的电芯,从而导致电池包以及车辆的燃烧。

所以,对于动力电池的安全而言,如何预防性的使电芯保持高度一致性,以及做好“盔甲”,保持电芯在碰撞和挤压过程中不变形,才是保证车辆“不上火”的关键。

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轩逸·纯电采用日产E-Platform全球专业电动车平台,动力电池电芯采用了宁德时代提供的三元锂材料软包形式,并使用了模块化设计和层叠结构,散热性能得到升级。

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单个模组与模组,以及电芯与电芯之间,看上去一层一层,密不可分,其实日产在它们之间设计了一定间隙,并通过风冷的空气循环带走多余热量。而且电池模组外部的金属固定框架,也可以看做是一块巨大的散热片,负责把热量扩散出去。

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特斯拉出于成本等其他因素,选择了由数千个圆柱形18650/2170镍钴铝材料的电芯组成电池包。相比软包形式电芯而言,这种金属外壳的圆柱形电芯排列更紧密,热失控风险更大,且所需要的管理系统更加复杂(每个电芯都需设计单独的保险装置)。

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与之相比,轩逸·纯电的电芯形式和电池包结构在硬件上有着先天的安全优势。何况除此以外,轩逸·纯电搭载的LBC电池管理系统还能独立检测管理各个电芯,通过对每个电芯的精确控制,来防止电池组过充、过放,提升电池安全性和使用寿命。

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在被动的物理防护方面,轩逸·纯电采用了1170MPa超高强度钢材防护壳,以及边缘溃缩吸能设计的全方位保护。

24个电池模组被置于5mm厚的护板内部,模组的固定架边缘距离容易发生侧碰的两侧外壳至少100mm以上,预留了足够的防撞溃缩空间,而外壳用的是1170MPa超高强度钢。

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在与可能发生的碰撞最直接接触的框架边缘位置,轩逸·纯电采用了双层防护框架结构,内部为中空的可溃缩吸能设计。其中,前机舱溃缩空间363.3mm、侧面溃缩空间307mm、最小离地间隙136mm,最大限度的降低撞击、拖底等外力带来的风险。

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而这方面的反例可谓是特斯拉Model 3无疑了,为了把电池包轻量化推向极致,Model 3的电池包没有任何的额外高强度防护措施,基本只能依靠车身的防护和纵梁的强度来吸收侧碰时的能量。一旦碰撞强度较大,形变传递至电池包,其内部的圆柱形2170电池大概率会发生短路,后面的情况就不用说了吧。

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最后的被动安全方面,轩逸·纯电更是有着传统日系品牌的坚持和执着,其电池组会进行多次的挤压、跌落、火烧、穿刺(目前国内已取消强制穿刺实验)等7项电池极限测试,确保电池在极限状态下不起火、不爆炸。

其实说了这么多,只是想告诉大家,相比纯电动车的续航能力,安全才是更重要的。衡量一款纯电动汽车,续航只是其中的一个标准,其他如安全性、空间、品质和驾控表现等,都是不可忽略的因素之一。

相对机械结构复杂,需要精心设计、调校的传统汽车行业,新能源纯电动汽车的技术门槛确实更低。但是这并不代表任何一家公司都可以在此为所欲为,技术上的冒进、过于追求利益最大化以及盲目快速推进等任何一项错误决策都可能导致不可挽回的损失。在这一点上,具有更多造车经验的合资品牌就更加的稳健,如东风日产轩逸·纯电,始终将安全放在第一位。

*本文由盖世汽车大V说专栏作者撰写,他们为本文的真实性和中立性负责,观点仅代表个人,不代表盖世汽车。本文版权归原创作者和盖世汽车所有,禁止转载,违规转载法律必究。

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