来自环保方面的压力日益加大,加之各国新能源政策的力推,新能源汽车已经进入了快速发展轨道,开创新能源汽车黄金时代。然而,处在风口上的新能源汽车却也面临着“冰火两重天”的处境:一方面是整个新能源行业极速扩张,另一方面是动力电池的安全问题屡见不鲜。
其中,单以“新能源汽车起火”为代表的新闻就层出不穷,电动汽车上高能量的动力电池所带来的起火或爆炸的风险让人不免胆寒。此外,由于电动汽车动力电池电压一般都达到了几百伏,“电击”之类的风险也超出了人们“传统”认知的风险。先不说先进性,如果电池安全不能保证,即使电池密度再大,爆发力再强亦是徒劳。
在新能源汽车领域,特斯拉已经毫无疑问地成为了标杆,但曾经发生的多起起火烧车事故也让人唏嘘不已。放眼国内,作为奔驰和比亚迪的“富二代”腾势汽车以其300公里的也越来越吸引了众人的目光。在当前电动汽车动力电池安全问题如此严峻的态势下,腾势汽车的电池安全又是否经得起考验呢?
电池单体通过IP67标准;泄压阀及时释放电池包压力;铝制托盘承压
腾势汽车采用的是磷酸铁锂电池,虽然在能量密度上不如锂电池,但是由于其电池电压相对较低,能够在温度达到600度时结构依然稳定,安全性更高。其整个电池包由144个电池单体组成,每个单体的电压在3.2V左右,整个电池包电压达到了470V,能量达到了47.5Kwh,重量达到了650公斤。
在电池包安全性保证上,腾势对电池包内每个电池单体都做了严格测试,包括对电池单体的针刺实验、80个g的冲击实验以及火烧实验。
腾势研发部高压电子电器部门经理黄伟介绍,腾势电池包单体一方面经过了针刺、冲击以及火烧实验,另一方面每个电池单体也到达了IP67防护安全级别,保证了电池的防灰尘渗透和防水能力。
考虑到一些特殊情况所造成的电池单体的位移,腾势汽车电池在结构上也采用了泄压阀来缓解电池所承受的压力。黄伟表示“泄压阀的作用是在一些极端情况下,将电池内部的压力释放出去。”
此外,各单体之间采用的是以铜牌软连接,而不是硬连接,一方面是当电池单体有微小位移时软连接片有一定的张弛度,起到缓冲的作用;另外,如果有短路发生时,软连接片可以迅速的熔化,将所有的电池单体断开,起到保险的作用,把电压从470多伏变成每个单体的3.2V。
与特斯拉将电池裸露在车身底盘不同的是,腾势专门为电池包量身定制了一个铝制电池盘,其重量就将近一百公斤。在起到防穿刺的?;ぶ猓渥钪饕淖饔檬俏?。
黄伟表示“铝制电池托盘特有的吸能机构,在遭遇到正面和侧面的重大撞击时,能将能量完全吸收,保证电池包的安全。也是通过了C-NCAP试验,并取得5星成绩的。”
高压系统被动及主动安全保证
除电池安全设计外,电动汽车采用的高压部件如电池、电机、电控、电动压缩机等零部件的安全设计也是电动汽车安全设计的重要组成部分,其安全设计也是影响电动车使用安全的重要因素。
如果高压电组件系统是安全的,也就能保证驾驶系统是安全的。对此,腾势也与欧洲主要汽车品牌合作,共同提出了高压安全设计标准——MBNLV123。腾势也遵循这一设计要求,并从被动安全和主动安全两方面来保证高压系统的安全性。
被动安全系统集成在汽车内部,可以永久地发挥作用。物理结构设计上采取了最小可能性触碰到高压系统的设计原则,高压电池位于车身底部的铝制电池托盘中,尽可能地避免了高压电池包遭遇冲击的可能性。
此外,腾势德方高级工程师Eric Hartmann也表示“许多电子元器件和组件也做了很好地绝缘、耐高低压和电气隔离措施。也引入了‘等电势’、‘被动放电’及‘高压短路?;?rsquo;的技术手段。”
主动安全主要是应对在行驶过程中出现的各种问题,实时地提供?;?。主要采取了主动放电、维修开关锁设计、碰撞断电等技术手段,并且不仅在电池内部,甚至全车都具备绝缘电阻监测,以便在需要的时候及时断电。
Eric Hartmann表示“在整个系统层面,当断开连接后,也会主动地将电池和系统分离,在分离后仍会有部分高压被遗留在系统中,因此我们也采用了主动放电的技术,让高压电在1-2秒,最多5秒内充分放完。如果主动放电没有起到良好的效果,则会自动启动被动放电技术来消耗遗留下来的高压。此外,‘系统失效或误用响应机制’也能在系统宕机或某些元器件被强制打开时起到断电?;ぷ饔谩?rdquo;
腾势汽车推出后,在2015年取得了首年2958辆销售成绩,对于一款定位于中高端的纯电动汽车来说,这个销量已经超过了特斯拉当年在中国的首年销量。含着金汤匙出生的腾势其优势在于,一是立足于BYD先进的电池技术,二是继承了戴姆勒的工艺。尽管如此,腾势也面临着一些挑战,在新能源中高端市场上,这一领域的汽车品牌本身就少,能提供给消费者选择的车型也不多,而腾势目前为止只有一款车型,能否及时提供丰富的产品供市场选择是其所面对的现实问题之一。
另外,虽然基于动力电池的优异性,在续航里程上占据着一定优势,但同时国家新能源补贴对于里程大于250公里的也在加大,未来续航超250公里的区间内也将有越来越多的竞争者,因此,腾势也面临着技术不断升级突破的挑战。