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“811时代”来临 车企如何保证电池安全

2019-09-04 浏览次数:1,293 次 汽车之家

对于不少车企来说NCM811电池显然是一把双刃剑,用的好就能给车型产品锦上添花,用的不好,它将带来很多安全隐患。尤其是对于造车新势力们,一步错满盘皆输。于是如何更好地保证811电池的安全性?是每个追逐NCM811电池车企的“必修课”。今天我们就看看合众汽车这个造车新势力这堂课上得如何?

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一、当我们在谈论NCM811电池的时候,我们在说的是什么?

关心电动车的朋友们最近会频繁听到一个词,“811”。想要追求深入了解的人不禁会发出灵魂三问。它是谁,它能干什么,它怎么了?实际上它是三元锂电池当中镍、钴、锰三种金属材料的比例,因为之前有“523”、“622”等比例,所以“811”顺利成章成为了它的姓名,全名为NCM811电池,为了方便我们下面就叫它811电池。

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  镍的成分越高,反应就越活跃,电池释放的“能量”也就越多,在同等容量下带来的能量密度就越大。这也是为什么众多车企追求811电池的原因之一,它能够在同等电池容量的情况下,带来更高的能量密度、更长的续航里程。

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国内部分搭载811电池车型情况一览表
车型 电池组容量(kWh) 续航里程(km) 电池组能量密度(Wh/kg) 电池供应商 量产交付情况
吉利几何A 61.9 500 182.44 宁德时代 已交付
广汽新能源Aion S 58.8 510 180 宁德时代 已交付
广汽新能源Aion LX 93 650 180 宁德时代 10月交付
启辰D60EV 58 481 171 宁德时代 即将交付
蔚来ES6 84 510 170 宁德时代 少批量交付
2020款小鹏G3 66.5 520 180 宁德时代 8月底交付
小鹏P7 未公布 600+ 未公布 比克 2020年上市
合众U 未公布 500+ 180 宁德时代 年底上市

注:有多个电池容量版本的车型以续航较长版本车型做展示

  从表中我们可以直观看到,811电池带来的直接优势——续航里程更长,不少车型NEDC续航都达到了600km。除了传统车企,造车新势力也非常愿意追逐811电池,蔚来ES6(参数|询价)、2020款小鹏G3、合众U等都采用宁德时代的811电池。因为造车新势力车型的交付时间较长,要保证车辆的先进性,就需要较为前瞻的技术,且造车新势力产品需要更突出的产品优势来弥补品牌认知度的不足。

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  这也是811电池一直以来饱受争议的原因,合众汽车工程研究院副院长邓晓光先生说其实811电池不是洪水猛兽,如果将523、622电池比作是一匹马,那811电池就是千里马,本质是一样的,只是这匹马需要一个好的马鞍来匹配。如何打造好马鞍,匹配811电池这匹千里马是合众汽车的一众工程师们一直以来的工作重点。

二、如何保证811电池的稳定性、控制热失效?

  保证811电池的安全性主要是解决它稳定性差和热失控的问题。解决这两大问题则需要物理方法和软件方法双管齐下。先说物理方法,其中比较重要的是隔热阻燃。

1、物理隔热阻燃

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2、高效电池恒温系统

  软件层面就是电池的热管理系统,俗称BMS,通过电池恒温系统让相对活跃的811电池稳定在合理的工作温度。合众U使用的是液冷冷却系统系统,可以保证电池包内部恒温,温度差不大于3℃。合众U的电池恒温系统寒冷环境下迅速加温,炎热环境下迅速降温,据悉,合众U电池包从-30℃加热到15℃需0.7小时,而从55℃降至35℃需0.5小时,且恒温系统能耗控制在5%以下。

3、高于国标的设计标准

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  UL2580电池标准是UL在2011年针对车用动力电池安全制定,早先在美国,大部分保险公司都不敢给电动车提供保险,因为它的风险性无法评估。UL在2011年针对车用动力电池安全制定了一个标准认证,即UL2580,只要通过了包括UL2580在内的三个标准认证,各大保险公司就会给电动车进行担保。UL2580标准涵盖了电动车动力电池内部电芯、模组、封包在内一系列认证标准,该标准相比国标更加严苛也更加完善。

三、如何解决电池老化问题?

  上文说到锂电池内部是一个电化学发应,在使用2-3年之后电芯内部会发生膨胀,如果电芯排列不当或者设计不合理,电芯内部容易发生结晶、穿刺、油液渗漏等问题。这些电池老化的问题是不少厂商容易忽视的问题,再加上电动车这几年才发展起来,很多电池老化问题还没有全包暴露出来,让不少人担心电动车长远的安全性。

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  另外合众的三电工程师都是非常有经验的工程师,例如邓晓光先生就曾任职上汽集团新能源汽车动力系统核心开发部门,研发的车型产品销量累积有10万余辆。电池老化后的安全问题也一直是他关注的话题,他表示,在设计合众电池包的时候就将老化问题考虑了进入,比如上面我们说过的在电芯布局时为膨胀留有空隙、在软件层面加强监测、在试验测试阶段加入老化的耐久测试等。

四、都用811电池如何保证话语权?

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  相比这些传统车企造车新势力在品牌知名度和出货量上都没有优势,如何保证他们在电池供应商这里的话语权至关重要。邓晓光也向我们表示,合众汽车和宁德时代在811电池上的合作由来已久,811电池实现量产后,宁德时代也是将合众、广汽新能源一起放在了第一批供货名单当中。

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  当然鸡蛋不能都放在一个篮子里,造车新势力同时也会向其他电池企业抛去橄榄枝。随着政府补贴退坡,国内电池市场的开放,LG、三星等电池厂商在国内也开始加大产业布局,他们可以选择这些电池厂商的电池以做储备。

五、合众的EPT2.0三电系统

  现在来看,不管是车企还是电池厂商对于811电池的追逐还只是刚刚开始。与其说是对811电池的追逐,不如说是对高能量比、低成本三电系统的追逐。合众汽车在不久前展示的EPT2.0三电系统,它的目标就是在提升效率、降低成本。合众U是率先使用EPT2.0三电系统的车型,2022年进化版的EPT3.0系统也会迎来量产,两个系统规划了共5款车型。

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  合众在电池封箱壳体上使用高强度铝材拼焊,灵活的模组成箱技术让合众电池包的集成化更高,可以扩展的程度也更高,支持300km-500km不同车型方案组合,为降低车型开发成本打下基础。

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  合众动力域控制器达到ASIL C级安全功能,安全等级仅次于飞机的D级,有效保证用户出行安全,控制器还具有快速迭代平台化的特点,基本保障合众电控领域未来5-8年供应安全。

全文总结:

  从前人类在汽车领域追求的是更快、更强,现如今人们的追求要加上一个更长。这样看来“811时代”注定来临,811电池也好,未来固态电池也罢,人类的最求新技术的脚步是不会停止的。只是在电池技术发展的当下,不仅要重视能量密度的提升,安全性与电池循环次数同样不可忽视。可以遇见的未来811电池的安全性将会频频谈起,关于电池安全性的修炼,将会每个新能源车企漫长的一课。

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