燃油车时代,发动机技术壁垒有限,很多厂商选择自研自产,而结构更为精密的变速器则大都通过采购得来,车厂后期再将两者进行适配调校。
经验告诉我们,大厂调校出来的动力系统往往动力更好,效率更高,比如同样是采埃孚的 8AT,到了宝马手里就秒杀长城、长安这些自主品牌。
事实证明,即便在供应链如此透明开放的今天,有钱未必是万能的,依靠“拿来主义”大概率是造不出一台好车的,同样的道理依然适用于当下的电动车。
电动车时代,电芯必然是电动汽车当之无愧的核心零部件,但和变速器一样,有能力生产电芯的主机厂并不多。纵观全球,除了比亚迪能够自产电芯之外,几乎所有的车厂都依赖于采购。
同样的食材面前,考验的就是厨师的手法技艺了。
在岚图的电池发布会上,我们看到这样一张 PPT,根据他们的观察,他们把目前的电车车企分为三类,一种是自研电池系统的、一种是纯外包的、最后一种是自研电芯的,而岚图正是属于第一种。之所以大费周章地搞电池系统自研,岚图的核心诉求只有一个:安全。
2021 年 1 月 1 日,新国标 GB 38031-2020《电动汽车用动力蓄电池安全要求》开始实施,并针对电池安全新增热扩散试验,规定电芯单体热失控后,整个电池包不起火、不爆炸的安全时间为 5 分钟。
新规对电车企业提出了明确的安全要求,尤其是岚图这类全面使用三元锂的车厂。
目前,岚图 FREE 共有纯电版和增程版两个车型,岚图为两个车型量身定制了两套电池系统,纯电版谓之“琥珀”、增程版叫作“云母”。
之所以起这两个名字,其实是一种“象形”的命名法。
按照官方的描述,纯电版的琥珀电池系统中,每个电芯都像“琥珀”一样,且每个电芯都处于隔热材料的包裹中;增程版的云母电池系统里头,电芯、模组则像云母石一样层叠在一起,模组顶部采用了耐>1000℃ 的云母片。
两种电池系统的相同之处在于都采用了岚图“首创”的“三维隔热”技术,不同之处在于,两者三围隔热所使用的材料和结构有所不同。
所谓“琥珀电池”,就是电池包被填充了特殊的有机硅复合材料,这类材料有三大组成部分,分别是有机硅聚合物、低密度隔热材料、阻燃剂,电芯被这些材料充分包裹在一起,进而实现隔热的效果;
而“云母电池”中,则是加入了层状 Al-Si 云母和气凝胶,电芯会和云母、气凝胶层叠堆积在一起,宛如一块云母石。
两者的原理都是一致的,都是通过物理材料的隔绝,为电芯创造一个隔热阻燃的环境,避免单个电芯的热失控殃及整个电池系统,从而导致自燃、自爆等更为严重的极端情况。
这项技术的难点在于隔热材料的选取和填充工艺,首先材料需要绝对靠谱,能够耐受严酷的高温,再者电芯间的填充需要均匀,且不能出行气泡。
电池安全是一套系统工程,从小了说是电池包本身的安全性,往大了说还有整车的安全性设计。无论是燃油车还是电动车,整车的被动安全一直都是项重点课题,尤其是电动车,除了做好电池包的局部安全之后,还需要考虑从外而内的安全隐患。
岚图的做法简单概括有五个点:定制化开发车身防护、高强框架、压力传递、形变吸能和电芯双保险。
首先,对侧撞高发的 B 柱和车门区域进行强化,B 柱使用 TRB 工艺的 1500Mpa 超高强度钢材、车门门槛使用双层结构的 1500Mpa 热成型材、车门防撞梁则是使用更高规格的 2000MPa 热成型钢。
另外,电池包外壳采用高强度铝合金框架,配合加强筋的设计,岚图电池包号称可以抵挡 20 吨力的挤压。而电池包内部还内置了多条横纵加强梁去卸掉撞击力,减少撞击能量对电芯的传导。即便如此,电池包还预留了超过 30mm 的形变空间,在碰撞中用于缓冲吸能。
最后是电池包的防爆阀和熔断装置,它的作用是一旦检测到极端的撞击侵入,电芯造成短路或电芯内压力增加,会及时切断电池内短路回路,释放额外压力,确保电池不起火、不爆炸。
除了在车子本身“做文章”,岚图还推出了一个“杀手锏”:云端 BMS。
顾名思义,它就是在云端远程对电池数据进行分析和管理。通过大数据收集分析,云端会对电池建立一套健康评价体系,并且全天候监控电池状态,号称能够提前 2 小时对冒烟、起火、爆炸等关键故障预测,对 3 级故障做到提前一周预警。
至于为什么要采用云端 BMS,岚图的解释是,车端 BMS 只局限于单辆车本身的电池管理,且本地存储和算力均有限,无法对车辆提供长期精确的安全管理,而云端 BMS 则可以弥补这个短板。而云端还有个车端无法企及的能力就是数据量,数据越丰富就意味着 BMS 对于电池的诊断可以更精准,建立的评价模型也更科学。
当然,这并不意味着车端 BMS 会被岚图放弃,岚图对两者的分工各有不同:“车端 BMS 偏向于短期的电池安全分析与执行,云 BMS 更偏向于电池安全长期的规划与预测,两者会在岚图车上进行协同工作。”
立了那么些 kpi,最终肯定是要检验成果的。于是岚图把电池包拉到了天津的中汽中心,专门去权威机构过了过考场。
按照国标要求,中汽中心为岚图的电池准备了几个科目:挤压、碰撞、高温淋水、浸泡。
1、挤压试验,20 吨力挤压
2、模拟碰撞,50g 重力加速度将电池包推出
3、IPX9 高温高压喷水试验喷水试验,水温85度,等效 100 个大气压的水压
4、海水浸泡实验
以上四关,岚图的电池包均顺利通过,但比较遗憾的是,我们没能在现场看到更为刺激的针刺试验。
在试验室外,岚图表示已经进行了超过 300 万公里道路耐久试验,路况覆盖吐鲁番、昆仑山、大理、海南、黑河等地,经历过干热、湿热、干冷、温暖等自然气候条件,经受住了零下 40℃、高温50℃ 等极寒极热的考验。
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