2019年9月18日至20日，由交通運(yùn)輸部科學(xué)研究院、中國公路學(xué)會(huì)客車分會(huì)、中國道路運(yùn)輸協(xié)會(huì)城市客運(yùn)分會(huì)、國家客車質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心、重慶高新區(qū)管委會(huì)等單位共同主辦，重慶車輛檢測研究院有限公司等機(jī)構(gòu)承辦的“2019EB-PAC全國新能源公交車性能評(píng)價(jià)賽”在重慶舉辦。此次賽事聚集了來自全國的14家商用車廠的23款車型，最大化模擬貼近公交運(yùn)輸多種工況下，獲取不同品牌型號(hào)的電動(dòng)客車包括電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、動(dòng)力電池總成等分系統(tǒng)主被動(dòng)安全性和整車可靠性。

在眾多參賽車輛中，來自南京的開沃的長寬高8545×2440×3035mm、軸距4465mm；額定成員63人；適配自行研發(fā)的“4合1”電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和第3代全鋁箱體一體化液冷電池技術(shù)的NJL6859EV型電動(dòng)客車表現(xiàn)極為搶眼。

需要注意的是，此次參賽的開沃NJL6859EV型電動(dòng)客車，不僅是全場唯一的兩款具備動(dòng)力電池液態(tài)熱管理系統(tǒng)的車型，并且也是在貴州遵義和氣候更加惡劣的中國西部邊疆城市公交市場批量服務(wù)的車型之一。

本文將對(duì)開沃NJL6859EV型電動(dòng)客車搭載的第3代全鋁箱體一體化液冷電池技術(shù)深度研判。

1、開沃系動(dòng)力電池液態(tài)熱管理策略的進(jìn)化：

在位于南京的生產(chǎn)基地的新能源技術(shù)研發(fā)中心，開沃汽車對(duì)動(dòng)力電池總成技術(shù)、不同種類的熱管理策略、以及包括電驅(qū)動(dòng)技術(shù)在內(nèi)的諸多分系統(tǒng)進(jìn)行全壽命周期可靠性與主被動(dòng)安全性進(jìn)行研發(fā)與測試。

截止2019年10月，開沃電動(dòng)客車搭載的1代動(dòng)力電池技術(shù)+自然散熱熱管理策略，更多的是強(qiáng)調(diào)在全負(fù)荷運(yùn)營模式的整車側(cè)面的安全性。開沃系2代動(dòng)力電池技術(shù)+內(nèi)置液冷鋁板散熱方案與雙?？照{(diào)系統(tǒng)，用于安全方面的技術(shù)驗(yàn)證，并未進(jìn)行整車應(yīng)用。

在第2代動(dòng)力電池總成內(nèi)，圍繞電芯布置液態(tài)管路以及外置鋁合金材質(zhì)液冷散熱基板。高壓線纜正負(fù)極接口截面，設(shè)定了密封襯墊。冷卻液進(jìn)水口和出水口靠近布置有利于管路結(jié)構(gòu)優(yōu)化。

采用三層鋁合金基板焊接的液冷板，中間預(yù)設(shè)了“蛇形”管路，以保證冷卻液充分帶走熱量冷卻電芯。在極高外界溫度，滿負(fù)荷電流輸出/輸入情況下保持溫度，使更大容量磷酸鐵鋰或三元鋰材質(zhì)電芯工作溫度處于15-35攝氏度。這種內(nèi)置液冷基板+外置復(fù)合材質(zhì)循環(huán)管路的方案，可以為電芯進(jìn)行高溫散熱和低溫預(yù)熱支持。但是，增加了動(dòng)力電池總成的自重，內(nèi)置液冷基板密封可靠性較差。使得第2代動(dòng)力電池總成的能量密度及可靠性上仍有提高的空間。

2019年3月，開沃正式對(duì)外公開展示基于第3代動(dòng)力電池技術(shù)的全鋁箱體一體化液冷動(dòng)力電池總成解決方案。這種全鋁箱體一體化液冷動(dòng)力電池總成單體裝載電量為33.4度電，采用全鋁合金殼體（含上殼體和下殼體）、內(nèi)置BMS、磷酸鐵鋰電芯2并18串、能量密度超過145Wh/kg、總成自重0.23噸。

一體化水冷箱，將箱體內(nèi)部與電芯PACK貼合的冷卻液管路（通過硅脂貼合），轉(zhuǎn)移至全鋁合金箱體最底端并全方向封閉。電芯PACK間通過導(dǎo)熱層，將熱量傳遞至箱體底部。由于動(dòng)力電池總成上下蓋都都采用鋁合金箱體，本身形成了一個(gè)熱循環(huán)（保溫和散熱）導(dǎo)體，在根據(jù)搭載車型的不同預(yù)設(shè)不同的閾值，自動(dòng)激活低溫預(yù)熱或高溫散熱功能。最終，保證電芯在15-35攝氏度環(huán)境下安全使用。最大化的保證動(dòng)力電池總成實(shí)時(shí)處于良好的工作溫度范圍內(nèi)。

鋁合金箱體底部鋪設(shè)的蛇形水道，使得乙二醇冷卻液始終處于全封閉環(huán)境下運(yùn)行，不再鋪設(shè)數(shù)量較多的冷卻液管路以及容易出現(xiàn)滲漏的“三通”閥體，從根本上避免冷卻液滲漏導(dǎo)致的安全事故。而一體化水冷箱的上下殼體都設(shè)定為鋁合金材質(zhì)，增加了依靠自身導(dǎo)熱的熱交換效率，間接降低動(dòng)力電池消耗的電量，提升續(xù)航里程。

開沃系第3代動(dòng)力電池總成下端的內(nèi)置在鋁合金殼體內(nèi)的水道技術(shù)，源自第2代動(dòng)力電池的三層鋁合金基板焊接的液冷板，中間預(yù)設(shè)了“蛇形”管路技術(shù)。

基本上可以確定的是，開沃系第3代動(dòng)力電池技術(shù)的全鋁箱體一體化液冷動(dòng)力電池總成解決方案，是在前兩代動(dòng)力電池技術(shù)迭代而來。

2、開沃NJL6859EV型電動(dòng)客車技術(shù)狀態(tài)：

在2019年9月18日重慶舉辦的全國新能源公交車性能評(píng)價(jià)賽中，搭載第3代全鋁箱體一體化液冷電池技術(shù)的開沃NJL6859EV型電動(dòng)客車參賽。賽事當(dāng)天（8:30-16:30），室外最高溫度不超過28攝氏度，最低溫度12攝氏度。

開沃NJL6859EV型電動(dòng)客車經(jīng)過一夜的靜止，整車及各分系統(tǒng)溫度與室溫相當(dāng)。如上圖所示，通過熱成像儀捕捉到一只“偶然”路過的小狗子，與整車熱輻射信號(hào)對(duì)比特寫。

開沃NJL6859EV型電動(dòng)客車適配的自行研發(fā)的“4合1”電驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)（藍(lán)色箭頭）、驅(qū)動(dòng)電機(jī)和“4合1”電驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)共享一套散熱管路（紅色箭頭），動(dòng)力電池高溫散熱系統(tǒng)單獨(dú)使用1套散熱管路（黃色箭頭）。

上圖為開沃NJL6859EV型電動(dòng)客車電池艙體完全展開后的特寫。每組第3代全鋁箱體一體化液冷電池系統(tǒng)單獨(dú)設(shè)定在1個(gè)全密封的艙體內(nèi)。這種“1對(duì)1”的設(shè)定，滿足了運(yùn)行中對(duì)涉水工況的安全防護(hù)需求；在高溫工況下全鋁箱體+主動(dòng)散熱架構(gòu)保證電芯處于15-35攝氏度運(yùn)行；在低溫工況下密閉艙體內(nèi)的空氣起到“保溫”作用。每組電池艙體內(nèi)都標(biāo)配自動(dòng)滅火系統(tǒng)，用于最后的安全保證。

上圖為裝載開沃NJL6859EV型電動(dòng)客車，第3代全鋁箱體一體化液冷電池系統(tǒng)細(xì)節(jié)特寫。

全鋁箱體分為三個(gè)結(jié)構(gòu)，上下殼體采用螺栓與密封條固定；最底端的液冷板（含水道）與下殼體通過焊接；高壓、通訊和加熱線纜接頭固定在相同一側(cè)（面向艙蓋）有利于檢修。

黃色箭頭：鋁合金上殼體

紅色箭頭：鋁合金下殼體

藍(lán)色箭頭：焊接在下殼體底端的液冷板（含水道）

綠色箭頭：焊接在液冷板上的水道接口

白色箭頭：包裹保溫材料的水管（電子水泵施壓連接循環(huán)管路）

黑色箭頭：密封上下殼體的力矩螺栓

開沃系第3代全鋁箱體一體化液冷電池符合IP67標(biāo)準(zhǔn)，適配的磷酸鐵鋰電芯本身較多用于乘用車的三元鋰電芯安全性更高。適配sh的一體化鋁合金殼體熱管理系統(tǒng)具備，殼體風(fēng)冷散熱和主動(dòng)液態(tài)高溫散熱功能，有助于提升裝載電量使用效率。

上圖為停止?fàn)顟B(tài)下開沃NJL6859EV型電動(dòng)客車電池倉提熱輻射信號(hào)特寫。

整車最低溫度處于19.7攝氏度，動(dòng)力電池總成高壓線纜連接端溫度最最高僅為26.1攝氏度，這意味著此時(shí)電芯溫度處于與環(huán)境溫度相符的21-23攝氏度區(qū)間。

3、開沃NJL6859EV型電動(dòng)客車賽事表現(xiàn)：

裝載電量達(dá)到233.86度電的開沃NJL6859EV型電動(dòng)客車，最大續(xù)航里程為450公里（等速標(biāo)定）。在實(shí)際的公交運(yùn)營工況下續(xù)航里程僅是一個(gè)參考因素，更多的還是全壽命周TCO參數(shù)，整車可靠性，以及最重要的主被動(dòng)安全設(shè)定。

在全國新能源公交車性能評(píng)價(jià)賽中，為了模擬實(shí)際公交運(yùn)營工況，為每臺(tái)參賽車輛增加了配重，并由專業(yè)的駕駛員操控，圍繞賽道進(jìn)行攀爬、涉水、加速與制動(dòng)等多項(xiàng)環(huán)節(jié)橫向比對(duì)。

客觀的說，在氣候宜人環(huán)境舒適的重慶，將適配液冷電池系統(tǒng)的電動(dòng)客車，與其他各種“通”品牌搭載相對(duì)技術(shù)落后的風(fēng)冷電池電動(dòng)客車比對(duì)，即便連續(xù)行駛10小時(shí)，電池溫度也很難達(dá)到激活高溫散熱系統(tǒng)預(yù)設(shè)閾值。

換句話說，在一個(gè)較低標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下對(duì)搭載液冷電池技術(shù)與風(fēng)冷電池技術(shù)的電動(dòng)客車而言，并不能突出動(dòng)力電池技術(shù)的原本存在巨大差距。

4、標(biāo)配第3代全鋁箱體一體化液冷電池技術(shù)的開沃系電動(dòng)客車市場應(yīng)用：

2019年9月28日，132臺(tái)開沃NJL6100EVG電動(dòng)客車，在位于中國西北部的伊寧市投入運(yùn)營。這批電動(dòng)客車將優(yōu)先投放到1路、2路、3路、4路、5路等中心城區(qū)、客流量大的公交線路。作為配套設(shè)施，同時(shí)還在火車站、星光小區(qū)和城西場站建設(shè)了三個(gè)充電場，共計(jì)66個(gè)充電樁（創(chuàng)源充電，開沃汽車生產(chǎn)提供），132個(gè)充電手柄，后期將對(duì)外開放，為社會(huì)車輛進(jìn)行充電服務(wù)。

這批次在遵義公交市場運(yùn)營的開沃電動(dòng)客車，同樣搭載的是創(chuàng)源動(dòng)力第3代全鋁箱體一體化液冷電池技術(shù)。貴州省遵義市平均海拔800至1300米。冬季1月最冷時(shí)期極端最低氣溫約為零下7攝氏度，最高溫度約為39攝氏度。

經(jīng)過6個(gè)月的公交運(yùn)營，開沃NJL6123EV2電動(dòng)客車動(dòng)力電池高溫散熱系統(tǒng)只要達(dá)到預(yù)設(shè)閾值即被激活，使得全車電芯始終處于15-35攝氏度最適宜的范圍。

2019年9月28日，132臺(tái)開沃NJL6100EVG電動(dòng)客車，在位于中國西北部的伊寧市投入運(yùn)營。這批電動(dòng)客車將優(yōu)先投放到1路、2路、3路、4路、5路等中心城區(qū)、客流量大的公交線路。作為配套設(shè)施，同時(shí)還在火車站、星光小區(qū)和城西場站建設(shè)了三個(gè)充電場，共計(jì)66個(gè)充電樁（創(chuàng)源充電，開沃汽車生產(chǎn)提供），132個(gè)充電手柄，后期將對(duì)外開放，為社會(huì)車輛進(jìn)行充電服務(wù)。

承擔(dān)伊寧市公交運(yùn)營的開沃NJL6100EVG電動(dòng)客車，整車長寬高10450×2500×3200mm，全部適配第3代全鋁箱體一體化液冷電池技術(shù)，單車動(dòng)力電池裝載電量225.79度，續(xù)駛里程為250公里，應(yīng)對(duì)最高溫度超過41攝氏度的極端氣候游刃有余。

筆者有話說：

作為中國老牌的客車生產(chǎn)廠商的開沃，從傳統(tǒng)客車轉(zhuǎn)型電動(dòng)客車始終圍繞核心技術(shù)研發(fā)展開。最早的第1代風(fēng)冷動(dòng)力電池技術(shù)的批量裝車運(yùn)營，開沃就著手開發(fā)更加安全的液冷電池技術(shù)。隨著中國新能源市場的快速發(fā)展，第2代液冷電池技術(shù)在完成開發(fā)后并未裝車使用，反而將一體化液冷板技術(shù)與全鋁合金殼體技術(shù)相結(jié)合，構(gòu)成了更加注重安全設(shè)定的第3代液冷電池技術(shù)解決方案。

好的技術(shù)需要好的服務(wù)支持，開沃服務(wù)體系包括現(xiàn)場技術(shù)支持和遠(yuǎn)程安全控制。目前服務(wù)貴州遵義的開沃XXXX型電動(dòng)客車算不行車數(shù)據(jù)，都可以在監(jiān)控后臺(tái)實(shí)時(shí)顯示。尤為重要的是行車中動(dòng)力電池電壓、電芯溫度的檢測數(shù)據(jù)顯示，可以讓服務(wù)團(tuán)隊(duì)第一時(shí)間掌握。

上圖所示的截圖界面顯示的是2019年9月18日14:21:41時(shí)，運(yùn)行在貴州遵義紅花崗延安路接到名雅居瑞安世紀(jì)新城的XXXXX型電動(dòng)客車的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)流。其中，在第3代全鋁箱體一體化液冷電池技術(shù)加持下，電芯最高溫度為28攝氏度、最低溫度為24攝氏度。

目前，在中國市場運(yùn)行的數(shù)以萬計(jì)的電動(dòng)客車，僅有包括開沃在內(nèi)的兩家車廠全系標(biāo)配了動(dòng)力電池液冷技術(shù)。盡管某些號(hào)稱最牛B的商用車廠商，宣稱動(dòng)力電池液冷技術(shù)并不重要，只要將溫度設(shè)定在條件允許范圍即可。實(shí)際上，參照新能源乘用車幾乎全系標(biāo)配電池液冷技術(shù)態(tài)勢看，商用車尤其是電動(dòng)公交客車動(dòng)力電池液冷技術(shù)全面應(yīng)用，是保證運(yùn)營安全的最基本設(shè)定。而不是處于成本需求。

筆者認(rèn)為，目前國內(nèi)正在使用強(qiáng)度超過2-3年、配置動(dòng)力電池被動(dòng)風(fēng)冷散熱技術(shù)的電動(dòng)客車，或多或少都存在電池系統(tǒng)衰減和電芯一致性此案次不齊的狀態(tài)。如果沒有完善的售后保障體系（主要是針對(duì)高強(qiáng)度使用電池總成進(jìn)行替換）支持下，動(dòng)力電池持續(xù)在高溫工況使用，整車出現(xiàn)燃燒和爆炸事故幾率將持續(xù)上升。

開沃電動(dòng)客車不僅全系標(biāo)配第3代全鋁箱體一體化液冷電池技術(shù)，并且適配完全自行研發(fā)的“4合1”電驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)。包括整車在內(nèi)的諸多分系統(tǒng)控制策略也是開沃自行開發(fā)并與整車適配。從最基本的動(dòng)力電池安全設(shè)定，到最高點(diǎn)的控制策略，全部由開沃自行開發(fā)，并搶先與包括宇通在內(nèi)的車廠率先進(jìn)行市場應(yīng)用。

單從對(duì)公交運(yùn)營安全態(tài)度、技術(shù)開發(fā)和市場應(yīng)用看，開沃完全超越了宇通。筆者將持續(xù)關(guān)注搭載第3代全鋁箱體一體化液冷電池技術(shù)的諸多開沃電動(dòng)客車，以及裝備動(dòng)力電池被動(dòng)式風(fēng)冷散熱技術(shù)車市市場安全狀態(tài)。