不知道大家發(fā)現(xiàn)了沒,隨著汽車能源形式的快速發(fā)展,消費者們對于汽車安全部分的關注點從此前的車身結構安全性轉移到了電池系統(tǒng)的安全性。別管充電速度有多快容量有多高,對于消費者來說電池足夠安全才是最重要的。
說到安全,就不得不提到在高端新能源市場表現(xiàn)尤為突出的問界汽車。
問界汽車我們都已經(jīng)很熟悉了,旗下的車型問界M9(參數(shù)丨圖片),常年占據(jù)50萬級銷量排行第一名,自上市以來實現(xiàn)了累計交付超22萬輛;問界M8,同樣是40萬級銷量排行榜第一名,上市至今累計交付突破7萬輛。這兩款車型在電池系統(tǒng)方面始終保持著極高的穩(wěn)定性和安全性,那它們是如何實現(xiàn)的呢?
正好,搜狐創(chuàng)始人、董事局主席兼首席執(zhí)行官、物理學博士張朝陽在近段時間就走進了賽力斯超級工廠,零距離感知問界電池安全。與此同時,張朝陽博士還和賽力斯汽車有限公司副總裁龔建勇一起通過《張朝陽的物理課》節(jié)目向大家揭示了為什么問界汽車能夠確保電池在極端環(huán)境下依舊穩(wěn)定,讓用戶用車更安心。
所以,借著《張朝陽的物理課》,我們也就來和大家聊聊問界汽車到底是怎么實現(xiàn)的電池安全保障。首先,讓我們來聊聊電池到底是怎么自燃的。
電池之所以能夠產(chǎn)生電流,其實是因為電池運作的時候正負極之間有一層只允許鋰離子通過的隔膜,電子沒辦法從隔膜中通過,就只能通過外部電路運轉,如此就產(chǎn)生了電流。而如果正負極中間的隔膜失效,內(nèi)部就會短路,激發(fā)大量熱量引起自燃。這個過程我們稱之為熱失控。
熱失控主要分為三個階段,其中第一階段整個電池處于緩慢自放電狀態(tài),產(chǎn)熱量極低,溫度增加不明顯,我們可以理解為可控且較緩慢的失控狀態(tài)。第二個階段則速率加快,熱量釋放顯著加快,同時溫度也在明顯遞增,此時電池熱失控的狀態(tài)已經(jīng)基本能被感知到,但這個狀態(tài)下還有挽回的余地。而第三階段,電池的熱量釋放將會達到最大化,溫度急速提升,我們所熟悉的電車自燃迅速成為一團火球,都是這個階段下的外在表現(xiàn)。
換言之,無論什么樣的電池熱失控防范措施,都應該要在第三階段前進行。
既然要防范熱失控,就得先要知道,隔膜為什么會失效?
隔膜的失效主要分為機械濫用、電濫用和熱濫用。其中,機械濫用是我們最容易遇到的情況,即因撞擊、穿刺等外界物理情況所導致的電池包受損、隔膜結構被破壞的情況。絕大多數(shù)的電池事故,都是因為車輛發(fā)生碰撞事故或通過路面時電池包被路面堅硬物損壞所導致的。
而電濫用,則是因為電池過充過放所導致的,電池過度充電和過度放電,會破壞電池內(nèi)部結構刺穿隔膜,導致內(nèi)部短路,引發(fā)熱失控。我們經(jīng)常刷到的充電站自燃事件,多半是電濫用所導致的。
至于熱濫用,則非常好理解,即外部熱量的進入,使得電池進入過量的熱量,導致隔膜塌陷,從而內(nèi)部短路,導致熱失控。比如,電池倉的某一節(jié)電池組發(fā)生了熱失控情況,產(chǎn)生的大量熱量入侵了隔壁電池組,導致隔壁電池組隔膜破損,這就是最常見的熱濫用情況。
原理看起來很簡單,那問界汽車又是怎么針對這些可能出現(xiàn)的熱失控問題呢?通過張朝陽博士和賽力斯汽車有限公司副總裁龔建勇的對話中我們能夠知道,問界的做法是,從機械濫用到電濫用再到熱濫用,每一個環(huán)節(jié)都嚴防死守。
比如,面對最常見的機械濫用情況也就是針刺、變形、碰撞等情況,問界的做法是使用高強度材料對電池本體進行保護,電池包堅如磐石沒辦法被外力輕易損壞,不就從源頭上解決了問題嘛?
為此,問界先是在底盤電池包的外部設計了一塊以高強度鋼作為原材料的電池護板,護板的整體抗拉強度超過1300MPa,已經(jīng)達到了非常多車型A柱鋼材的抗拉強度等級,用來保護電池可以說是綽綽有余。與此同時,問界還使用了鋁合金來作為電池包的箱體,不僅更輕,最重要的是此合金的延伸率大于8%。這也就意味著當鋁合金的電池包箱體受到?jīng)_擊時,鋁合金材料能夠通過合理形變來吸收碰撞過程中的能量,避免能量傳導到電池包中,讓電芯擠壓受損。
甚至于,問界汽車電池內(nèi)的電芯,也創(chuàng)新性地在隔膜表面涂覆陶瓷材料,此舉顯著提升了隔膜的機械強度和抗穿刺性能。
也就是說,電池包的外部先是有一層1300MPa的護板,保護電池包不會被磕碰所損傷。哪怕真的有劇烈碰撞發(fā)生,電池包箱體還采用的是高強度鋁型材,還能再吸收一層力量。哪怕前面兩層關卡都被突破,電池隔膜還是強化過的材料,讓破損率進一步降低。就這保護強度,說一句銅墻鐵壁一點也不過分。
機械濫用問題解決,接下來就是電濫用的問題。問界汽車的做法是,在開發(fā)功能強大BMS(電池管理系統(tǒng))的同時,引入云端大數(shù)據(jù)預警防護系統(tǒng)。問界的BMS系統(tǒng)配備了超過100個傳感器,能夠?qū)崟r對電池、電池電壓、電流、溫度等關鍵參數(shù)進行毫秒級的實時監(jiān)控,避免電池發(fā)生過充或者過放的情況,有效防止電濫用的情況出現(xiàn)。
不僅如此,問界汽車的7×24小時云端大數(shù)據(jù)預警防護系統(tǒng)還會記錄和分析車輛每一次充電、放電循環(huán)的數(shù)據(jù),形成每個電池包的獨家健康檔案,并預測老化趨勢,主動優(yōu)化充電電流。
所以,電濫用的問題,也被問界汽車給攻破了。最后一個問題,就是熱濫用,也就是萬一真的出現(xiàn)了外界熱源侵入、或劇烈碰撞所導致的電池包受損情況,怎么能保證電池組的熱量不會一傳十十傳百迅速擴散?
問界汽車的做法分為物理防范和電子防范兩種。所謂電子防范,就是通過前面所提及的云端預警防護以及智能熱管理系統(tǒng)對熱量進行有效疏導。比如,當傳感器檢測到電池包內(nèi)出現(xiàn)了異常熱量,即熱失控狀態(tài)時,這套系統(tǒng)會自動啟動冷卻,提高散熱效率,控制熱量積累,避免熱失控發(fā)生。
而物理防范這塊,更是堪稱黑科技。問界汽車在電芯之間填充了航空級的納米隔熱氣凝膠。根據(jù)張朝陽博士的介紹能夠知道,這種航空級的納米隔熱氣凝膠熱傳導系數(shù)小于0.03W/(m·K),系數(shù)非常非常小,以至于熱量傳遞到隔壁電芯的時間非常慢,甚至趨近于無窮長。這也就導致了哪怕某一節(jié)電芯出現(xiàn)了熱失控的狀況,熱量也沒辦法影響到隔壁電芯,熱量直接內(nèi)部消耗完畢,被云端預警防護以及智能熱管理系統(tǒng)給排出了,也是為什么問界電池在進行針刺測試時,電池哪怕出現(xiàn)了熱失控,也沒有明火、冒煙等情況。
所以,無論是機械濫用、熱濫用還是電濫用,問界汽車都給到了一套極其成熟且嚴密的方案,對熱失控嚴防死守,就是問界汽車給出的答案。
由此我們不難看出,問界汽車對于安全性的重視,并不是口號這么簡單,而是一種刻入品牌基因的責任與堅持。不僅是電池包的安全性問題,問界汽車甚至自發(fā)性地將正向碰撞測試速度從國標的56公里/小時提升至80公里/小時,碰撞能量達到標準測試的2.5倍。這種做法所帶來的結果,就是問界M9成為C-NCAP(2021版)歷史上首個獲得"超五星+"安全認證的車型,創(chuàng)造了行業(yè)安全測試的新高度。
電池安全無小事,在這場安全長跑中,問界不僅跟上了步伐,更始終走在最前列——它不是被動符合標準,而是主動定義安全。
所以到這里,也就不能理解為什么問界能夠從問界M8到問界M9,無論是40萬級還是50萬級市場都長期穩(wěn)居銷量榜首。從五層電池防護體系到航空級氣凝膠隔熱,從智能熱管理到7×24小時云端守護,問界把電池安全做到了“航天級”的防護水平,把危險控制在萌芽階段。
不難看出,問界汽車所做的早已超出“配置堆砌”的層面,而是把安全作為品牌的責任和底線。它用技術回應焦慮,用誠意贏得信任,在不斷超越標準的過程中,讓每一輛車不僅是一臺機器,更是一個值得托付的移動的家。
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