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漫谈动力电池安全性问题,解码前途汽车动力之源

12月17日,由前途汽车承担举办的有关动力电池安全性问题漫谈会在位于北京朝阳区三里屯的前途体验中心举行,有媒体也受邀参加了此次活动。此次活动特意邀请了现担任中国汽车动力电池产业创新联盟副秘书长的王子冬先生与大家一起探讨了目前汽车动力电池安全知识的普及,此外,对于前途汽车在安全管控和电池先进性的优势方面,王子冬先生也进行了相应的解读。

随着新能源汽车产业的发展,动力电池系统作为电动汽车核心部分成为行业关注的焦点。此次,我们受邀前往前途K50电池系统的诞生地——华特电动,了解前途汽车在三电技术领域长期的技术探索和创新。

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本次漫谈会王子冬先生主要分享三个内容,一个是动力电池产业发展趋势,二是什么是动力电池安全性,三是动力电池安全性问题。

华特电动是谁?

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与前途汽车一样,华特电动同样也是长城华冠旗下的一家全资子公司。华特电动是一家集电动汽车动力系统及主要零部件研发生产与销售于一体的高新技术企业,是前途体系下的三电系统核心业务模块,前途汽车使用的所有动力电池均来自华特电动。

动力电池产业发展趋势

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首先,对于电池产业发展趋势王子冬先生是这样描述的,他讲到:“未来的电池发展趋势并不是体积、重量越大越好,更不要在意目前的新能源车能走多远,电池的体积变大反而带来的副作用也会增加。”同时提倡生产电池的企业能够夯实基础再向前突破。

华特电动生产工厂位于苏州市高新区通安镇,建筑面积1.3万平方米。采用国际领先的全自动化生产线,可年产52万件标准电池箱。华特电动依托强大的产品研发团队、专业的生产及质量控制体系,为国内外众多电动汽车制造商提供自主研发的:标准电池箱、可再充能量存储系统(RESS)等产品的服务和整体解决方案。

澳门太阳娱乐集团官网,现在的电动汽车,能跑多远,取决于带着多少能量,更高系统能量密度的电池能够带更多能量。王子冬介绍道,方形电池有更大容量,能够实现更高的组合效率,方形电池成组后,能够保持更高的系统能量密度。

在技术发展路径的探索中,华特电动摒弃单纯追求提升电池能量密度的方式,而是选择在能量密度、安全性、高效及耐用性之间寻找最佳平衡。在动力电池领域,华特电动是国内较早起步的企业之一,早在2010年便开始聚焦于动力电池研发。2013年,当磷酸铁锂电池还是当时市场主流的时候,华特电动凭借对三元锂电池前景的前瞻性预判将其作为主要发展方向,并确立了基于软包电芯的标准箱为基础的发展路线。2017年底,华特电动生产线实现量产,标志着华特电动迈入崭新的发展阶段。

以特斯拉Model
S为例,它使用的是松下的18650电池,尽管单体电池能量密度高,但是它的电池从单体到成组后,能量密度会衰减57%。85度电的电池有800多公斤,单体电池能量密度为240Wh/kg,成组后就衰减57%。但是方形电池的从单体到成组,能量密度衰减能够控制在20%以内,所以模块组合技术水平的高低,要看最终成组后电池能量密度衰减了多少。

澳门太阳娱乐集团官网 5搭载华特电动三电系统的前途K50

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独辟蹊径,构建电池系统多维平衡

据了解,前途K50搭载的软包电池,单体电芯容量为36Ah,标准电箱容量为7.884kWh,10个标准箱组成了车辆的电池组,总容量为78.84kWh,NEDC续航里程为380km。

RESS系统由标准箱串联构成,包括机械、热管理、电池管理(BMS)、电气四大子系统。RESS系统采用高性能NCM三元锂电池,电池组能量密度达134.35Wh/kg,并实现了远超过行业标准的安全性、高效及耐用性。

动力电池安全性

澳门太阳娱乐集团官网 7RESS系统

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安全性方面,得益于采用高强度SMC复合材料壳体的标准电池箱,RESS系统的电池碰撞性能测试的成绩高于国标30%,并且达到IP67的防护等级要求。此外,由于标准箱内采用粘弹性连接体系,保证了电池在震动冲击、颠簸的条件下依然可以保持较高的安全性。在高效方面,RESS系统利用液冷/液热式热管理模式组成的热管理系统解决方案,使车辆在-30℃环境下静置24小时,热管理开启20分钟百公里加速时间提升50%;在45℃环境下静置12小时,热管理开启20分钟百公里加速时间便可达到最优,从而保证高效的性能输出。同时,标准电池箱的密闭壳体与电池热管理系统的高效协同保证了电芯温度的一致性,也为电池性能的高效实用提供可靠保障。在耐用性方面,RESS系统采用分布式BMS软硬件架构,通过分箱控制的方式监控每一个电池箱全寿命周期内的电池数据,为电池诊断提供高效的数据支持,提高诊断效率。BMS与电池热管理系统的配合也极大提升电池组的可靠性及耐用性,使车辆5年内电池系统容量衰减可以控制在5%以内。此外,电池标准箱内的电芯串并结构和数量可根据需要进行组配,适用于不同车型,为华特电池装配前途汽车后续车型奠定坚实基础。

其次,有关第二个问题“什么事动力电池安全性?”王子冬先生表示,“这是一个非常敏感的话题,按说一个商品不应该这样,为什么现在一提电动车就谈到了安全问题?因为技术这些年没有明显的进步,我们急着提高能量密度,就显得我们有点操之过急。”并且在演讲过程中分析了各种相关案例。对于动力电池安全性,目前由于技术的限制不能承受更大的需求挑战,未来也应该一步一步来。

澳门太阳娱乐集团官网 9标准电池箱

不管是什么类型的电动汽车,动力电池都是由单个电芯或单个电池箱组成的,即使是单个电池安全,成组后也会出现各种问题。在这样的条件下,确保电池系统安全的重要性不言而喻。

精益求精 过硬品质践行初心

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作为一个现代化工厂,自动化的生产线以及严苛的生产、检验过程自然不可或缺。为了保障所生产电池的优良品质,华特电动已建立起年产52万个标准电池箱的自动化生产线以及严苛的质量管控体系,为生产高品质的产品提供有力保障。

华特电动作为前途体系下的电池系统核心研发模块,为前途汽车的首款量产车——前途K50搭载了可再充能量存储系统,通过全新的设计理念及先进的技术,从根本上解决了低温启动及充电、高温放电、电池使用寿命、碰撞安全性等目前纯电动汽车存在的普遍问题。

澳门太阳娱乐集团官网 11华特电动自动化生产线

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为了保障电池产品的一致性,华特电动自主设计了具有自主技术优势的流水线。在该流水生产线上,36台智能机器人,5台激光焊机以及2台大功率充放电检测设备高效协同,使其一个标准电池箱的生产节拍仅需72秒。该条生产线采用自主研发的铜镶铝焊接工艺,极大提升了焊接效率及质量,该项技术受到众多国内外行业专家的重视和好评。此外,该条生产线还采用激光变频焊接工艺来保证热熔速度,保证焊接一致性,以确保电池组质量。目前,华特工厂的生产效率和生产节拍在整个行业来说是最高的,自动化程度、生产效益在国内名列前茅。

王子冬表示,一个电池的安全和循环寿命,除了关乎电池自身工业和产品质量,更至关重要的就是安全管控。但是现阶段,很多人都把热管理基本减掉了,不再从可靠性、安全性角度去管理,这就出现了很多问题,所以充电的管理和电池自身的质量同等重要。

澳门太阳娱乐集团官网 13激光变频焊接工艺

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