為增加電動汽車續(xù)航,電池是真的越多越好嗎?
來源:寶鄂實業(yè)
2019-06-03 16:45
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進入 2018 年以來,電動汽車起火事件可以說以屢見不鮮,電池的安全性再一次被所有人關注到:為了快速的提高續(xù)航和能量密度而忽略安全性,這樣到底值不值得?消費者在選車時除了續(xù)航以外,還應該關注哪些?
理論上來說,電池越多,續(xù)航越長,就像我們的手機或者小時候玩的遙控車一樣——電池越多,玩的時間就越久。于是電動汽車理所當然的也是電池越多,純電續(xù)航越長。
然而有一個現(xiàn)象卻很容易被人忽略,就是車輛越重就越費電,就像車越重越費油一樣。車重越大,就表明這輛車在加速過程中需要消耗的能量越多。除此之外,勻速行駛的車,重量大也會導致能耗大,因為重量與整車的滾動阻力成正比關系,也就是說重量越大,軸承和輪胎所需要承載的負荷就越大,即便是勻速行駛,產(chǎn)生的滾動阻力也會越大。這個滾動阻力主要來自于軸承產(chǎn)生的摩擦力以及輪胎與地面產(chǎn)生的滾阻。這種滾動阻力是非??膳碌模驗樗鼤掷m(xù)消耗電能,不但會影響續(xù)航里程還會影響極速表現(xiàn)。
▲ 特斯拉 Model S 車重 2100 公斤,電池重達 900 公斤
要知道現(xiàn)在的電池重量可都不輕,理論上雖然增加電池可以得到更長的續(xù)航,但是現(xiàn)實情況就是,電池過多,不僅不會增加車輛的續(xù)航里程,還會拖后腿。
此外出于安全考慮,將電池塞滿整個空間也是一個得不償失的做法,如果車輛出現(xiàn)碰撞事故,勢必對電池造成擠壓、穿刺等情況,嚴重的會引起電池著火等情況。而在電池和車體之間預留一定的空間,可以大幾率的降低車輛在碰撞后電池發(fā)生意外的概率。
▲ 撞擊后著火的特斯拉
所以,在有限的車輛空間內(nèi),盡可能的多裝一些電池,無論是安全還是續(xù)航,都是不可取的。
上面說了,在有限的空間內(nèi)盡可能多安裝電池并不能獲得更高的續(xù)航且達不到盡可能高的安全性。那在重量一定的情況下,盡量的去提高電池能量密度就可以獲得更好的續(xù)航。因為能量密度越高,電池攜帶的電能就更多。
相比于前者,三元鋰電池的能量密度更高,體積更小。在磷酸鐵鋰電池能量密度達到 100-120 瓦時 / 千克已是極限的情況下,三元鋰電池已經(jīng)紛紛突破 140 瓦時 / 千克。目前國內(nèi)的部分試制階段車型能量密度已經(jīng)可達 180-200 瓦時 / 千克。
所以目前消費者看到的電動汽車以及插電混動車型的動力電池多采用了三元鋰電池,相比同等重量的磷酸鐵鋰電池,可以獲得更好的續(xù)航表現(xiàn)。
■ 安全應該是第一位
電池 " 大躍進 " 式的發(fā)展,使車輛的續(xù)航提高不少,隨之而來的還有起火事故。
說起安全性,先在這里給大家普及一個專業(yè)名詞:熱失控。
當電池的溫度達到一定程度時會產(chǎn)生連鎖的負反應、放熱反應,在這個時候,電池的溫度會快速上升,多快?一秒 1000 攝氏度。什么概念?這時候電池已經(jīng)著火了,當然著火的不是整塊動力電池,而是其中的單個電芯,但是 " 星星之火可以燎原 ",最終就是整塊動力電池著火,整輛車著火。
■ 熱失控怎么引起的?
原因很簡單:電池過熱,引起熱失控。當然引起過熱的原因有很多,比如電池包溫度溫度不均勻,有局部溫度高的現(xiàn)象;過充過放。外短路、內(nèi)短路等;外力的機械原因也有,碰撞、擠壓、穿刺、進水等也會引起。
▲ 被擠壓后的動力電池
▲ 被海水浸泡、火燒后的動力電池
■ 辦法總比困難多
所以,一味的提高能量密度而忽略電池的安全性最終將會得不償失。
對于電池局部過熱的情況,不少廠家都為自己的車輛裝配了熱管理系統(tǒng),作用就是讓電池 " 冬暖夏涼、雨露均沾 ",盡可能的讓整體溫度保持一致,并且防止電池溫度過高或過低。
此外就是為車輛裝配電池管理系統(tǒng),它可以獨立檢測和管理各個電芯,達到精確控制,防止電池過充、過放,提升電池壽命。
面對碰撞、擠壓等穿刺等 " 物理攻擊 ",那就給電池穿上 " 盔甲 ",將每個電芯都進行包裹,之后再給整個動力電池 " 穿 " 上鎧甲。盡可能的減少電池在車輛發(fā)生碰撞是受到的沖擊。
其實說了這么多,只是想告訴大家,相比純電動車的續(xù)航,安全才是更重要的。另外,衡量一款電動汽車,續(xù)航只是其中的一個標準,但是絕對不能成為全部。此外,駕乘體驗、舒適、人性化等都是不能被忽略的重點。
反觀現(xiàn)在的車企,除去激進的特斯拉之外,似乎其他進口和合資純電車型中,體驗與安全,似乎永遠是第一位,比如今年上市的東風日產(chǎn)軒逸 · 純電就是個典范。
軒逸 · 純電采用日產(chǎn) E-Platform 全球?qū)I(yè)電動車平臺,在電池安全方面,軒逸 · 純電的三元鋰電池采用軟體包裝,層疊結構,模塊設計,散熱性能升級。
電池組經(jīng)過擠壓、短路、加熱、穿刺等 7 項電池極限測試,確保電池在極限狀態(tài)下不起火,不爆炸。
為安全起見,設計師還做了全方位潰縮空間的設計,充分預留保護空間。
發(fā)動機艙潰縮空間:363.3 毫米;側面潰縮空間:307 毫米;最小離地間隙:136 毫米,減少電池拖底、撞擊的風險。
電池包內(nèi)裝配了 1170 兆帕的超高強鋼橫梁。
高壓線集成連接口布局在電機后面,并設置保護裝置,可最大限度避免車頭在受到撞擊時因高壓線損壞而引發(fā)短路等情況發(fā)生。
除了這些,軒逸 · 純電搭載的 LBC 電池管理系統(tǒng)還能獨立檢測和管理各個電芯,通過對每個電芯的精確控制,來防止電池過充、過放,提升電池壽命。
在三電調(diào)校方面,軒逸 · 純電也有著非常深厚的功力。一般的電動車在低電量狀態(tài)下,動力輸出會有所降低,影響駕駛感受的情況。而軒逸 · 純電采用 E-control 精密電機扭矩控制技術,確保在高、中、低任何電量情況下,均能保持穩(wěn)定功率輸出,帶來更好的駕駛體驗。












