续航、充电、性能……曾是消费者最为关注的问题,但随着新能源汽车起火事件频发,消费者对安全的重视已经排在了最前面。事故频发以及消费者的关注,都引发了社会各界对新能源汽车安全性的审慎思考。
针对当下消费者最关注的动力电池安全性问题,6月14日,前途汽车三电技术专家翟晟在“解锁前途汽车电池安全性能”的主题讲座上讲述了目前市场上电池市场的基本情况,以及前途汽车针对电池安全性能的技术解决方案。
软包电池更安全?
资料显示,锂电池商业化以来,业界对锂电池的封装路线包括三种,分别是方形、软包和圆柱。但是三种封装路线究竟孰优孰劣,争论从未停止。三者在能量密度、安全系数、生产效率、寿命长短、生产成本、充放电倍率、产品一致性和工艺难度等方面的综合性能,各有优劣,至于选择哪种电池,还要看企业对电池综合性能的平衡和车型设计偏好。
锂电池不同封装路线
市场上,特斯拉Model 3/S、江淮IEV5/ IEV6E、众泰E200/云100、奇瑞eQ等车型采用的是圆柱形电池;宝马i3/i8/Active混动版、福特Focus电动版/Fusion混动版/C-Max混动版、大众e-UP/e-GOLF/捷达混动版、本田飞度电动版、丰田普锐斯、克莱斯勒F500e、比亚迪秦/唐/宋/E5/E6、奇瑞艾瑞泽5e等车型采用的是方形电池。
从技术和成本上看,圆形电池和方形电池的技术更成熟,且成本上要低于软包电池。有数据显示,方形电池在同等容量下整体材料成本比软包电池低10%左右。此外,翟晟也对记者表示,“软包电池确实对于圆柱电池的成本略高,但是不会高得离谱。”
方形电池
从安全性上考虑,相对而言,软包电池不易爆炸,更安全。目前通用旗下别克的VELITE 5/VELITE 5、凯迪拉克CT6插电、XT5混动版车型,日产的轩逸纯电、聆风,雷诺的Twizy、Zoe、Fluence,福特福克斯电动版,前途汽车等采用的都是软包电池。其中,关于前途汽车采用的软包电池,因采用铝塑膜封装形式,在内部能量汇集并达到爆发点时会出现缓释过程,而非猝发式爆炸现象,将原本毫秒级的电化学反应会转化为约十几秒的形变反应,从而实现能量缓释。
此外,前途汽车还采用了标准电池箱设计,其中电芯动态空间采用的缓冲设计,可以吸收电芯呼吸效应导致的尺寸变化,并在发生碰撞、颠簸等情况下形成内部缓冲。电池箱外部的高强度复合材料壳体,使其碰撞性能测试成绩高于国标30%,并达到IP67的防护等级需求。
不过需要注意的是,软包电池的安全性是相对的。虽然软包电池不易发生爆炸,但在能量密度比较高时,燃烧也会十分迅速、剧烈。
前途汽车标准电池箱
充电中的电池安全如何保障?
无论哪种电池形式,在极端温度(过高/过低)情况下直接充电,电池内部都会发生反应,形成带刺的晶体。而晶体产生后不会还原,直接留在电池里面,时间长了以后,就会存在着火和爆炸的风险。
据北京青年报记者从工信部此前就新能源汽车自燃事故的历史统计数据看,80%的新能源汽车自燃事故是在充电中或充满电后一小时发生。如何规避电池充电带来的安全隐患,是所有新能源汽车厂商以及电池供应商应该着重解决的问题。
前途汽车在标准电池箱组基础上,通过热管理系统和智能电池管理系统,形成了整车RESS可充电能量存储系统。RESS系统通过主动液冷/液热式热管理系统,保证每个标准箱都能够得到充分的热交换,最小化电芯之间的温度差,有效提升温度一致性,保证车辆全温度(-30℃~55℃)范围内安全行车。
前途汽车RESS可充电能量储存系统
不过,前途汽车整个自动维持电池温度的程序,在没电的情况下是无法操作的。翟晟对北京青年报记者表示,“在远离充电桩或者是电源的前提下,车辆确实有自放电来维持电池温度的设计,但是一定是在一定的时间区间内。箱体内部78.84kWh的电能,维持电池箱的温度三到五天都有可能,如果电耗尽,这个功能就消失了。”
也就是说,自动维持电池温度需要前途汽车长期用电,关于用电成本,翟晟对北青报记者表示,“用电成本(会增加),是不会有特别大的增加,更多的是考虑乘用人员的出行便捷和性能体验而设计的方案。”
从全球市场和技术特征来看,方形、软包和圆柱电池将并存于电动汽车市场,至于如何选择,每个厂商和电池供应商所要考量的综合性能不同,但最不能忽视的就是安全,其次才应是性能和成本。同时,在较易引发火灾事故的充电环节,同样需要做好防护措施。希望未来市场上能够有更多高安全、高性能、低用车成本的新能能源汽车供消费者选择。
文/北京青年报实习记者 温冲
编辑/祝新欣