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主流電動汽車企業都是如何應對側碰的

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2019年05月17日  

幾場連續的電動汽車起火自燃事故,把電池安全問題再一次送上風口浪尖。即便馬斯克感覺非常委屈,表示每年有數倍于電動汽車的傳統燃油汽車起火自燃,媒體卻采用“雙標”而很少報道。但他可能也忽略了一個問題,即燃油車在新車的1-3年內、或保持良好養護習慣的前提下,極少發生起火自燃。且燃油車的總量目前極為龐大,每年幾百上千起的自燃事故對總量來說占比依然非常小。而純電動汽車有很多的新車起火自燃事故(比如日前的西安蔚來ES8),以及相對目前的市場體量來說,幾天內的數起事故,足以成為熱門話題了。


明白了被“雙標”報道其實不冤之后,我們再來看看純電動汽車目前來說最容易發生起火事故的導火索之一——碰撞,尤其是側面碰撞。前面提到的西安蔚來ES8在服務中心內電池短路起火,就是電池包因外力導致了形變,電芯被擠壓變形從而短路-溫度過高-起火。特斯拉在這方面的黑歷史更多,自2013年至今,有超過34起特斯拉Model S/X車型的起火事故,其中近20起是由于發生碰撞后產生。


依托于現如今廣泛使用的純電動化平臺技術,電動汽車逐漸擺脫了“油改電”,動力電池多數如特斯拉一樣,平置于底盤上。好處在于可以最大化利用空間,減少對車廂的侵占,且可以起到降低車輛重心,提升操控性能的目的。不過由于沒有前后艙的保護,電池包距車身兩側邊緣更近,這種布局形式對車輛的側面碰撞安全方面要求更高。


這就要求廣大的新能源汽車企業在設計車輛時,除了按技術標準要求,保障車內乘員的安全外,還要充分考慮到如何保證電池的被動安全。


國內新能源大廠比亞迪,是目前在純電動汽車電池安全方面表現比較出色的主機廠之一。


王朝家族下的秦Pro EV動力電池包曾被拆解,其保護殼體采用了鎂鋁合金材料,質量更輕,四周邊緣厚度超過70mm,起到緩沖保護作用,電池包整體通過16個螺栓與車身固定。


除了電池包的防護殼體以外,秦Pro EV的車身設計也具有不錯的先天優勢。比亞迪的全新平臺,將車身縱梁與門檻梁融為一體,從而實現非常高的縱向剛度以及優秀的側向碰撞保護能力。e平臺加強后的縱梁寬度幾乎為傳統燃油車型的兩倍,而抗彎強度很可能不止兩倍。同時,所構成的電池倉保證了20cm+的碰撞間隙,而傳統車型的碰撞侵入量大約在10cm左右。


造車新勢力的領頭羊蔚來,則是采用了高強度鋼材料縱梁,配合電池包的雙加強筋來提供側碰保護。


不過由于蔚來的可換電特性,電池包整體是外露的,沒有額外的保護殼體。雖然其電池包殼體本身具有不錯的厚度和保護能力,但是一旦發生磕碰,將有可能直接對電池內部造成損壞。


理想ONE的電池側面安全防護策略與蔚來比較接近,縱梁兩側同樣為高強度鋼材,只不過其在電池包底部額外加入了一個鋁合金保護殼體。且在電池包與縱梁的連接位置,使用了可吸能緩沖的鏤空設計。


于4月的上海車展正式預售的奧迪純電動跨界車e-tron,秉承了典型的德系作風。電池包兩側有著極為復雜的多層加強筋設計,厚度和寬度非常夸張,這種以不計成本的投入來保證基礎安全,是傳統大牌主機廠的優勢之一。


順帶一提,騰勢其實是國內一直堅持這種以復雜加強筋、高強度鋼、蜂窩吸能緩沖設計來保護電池碰撞安全的企業,不過代價就是成本下不來。


而這方面的反例可謂是特斯拉Model 3無疑了,為了把電池包輕量化推向極致,Model 3的電池包沒有任何的額外高強度防護措施,基本只能依靠車身的防護和縱梁的強度來吸收側碰時的能量。一旦碰撞強度較大,形變傳遞至電池包,其內部的圓柱形2170電池大概率會發生短路,后面的情況就不用說了吧。


以此判斷,特斯拉的黑歷史似乎注定將要延續下去了...


根據GB/T 31498—2015要求,電動汽車在發生側面50±1km/h垂直碰撞時,任何車載可充電儲能系統(On-Board Rechargeable Energy Storage System,REESS)部分不應進入乘員艙,在碰撞過程中不應爆炸、起火 。但同時,逐年提高的電池能量密度要求,又使車企不得不在安全與補貼兩者之間取得一個微妙的平衡。但最終,不管是“堅持使用風冷”、“加入部分玻璃鋼材料”,還是“悄悄”的取消一些高強度防護措施,保證車輛的基本安全,才是避免被“雙標”的解決方案。


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