鉅大LARGE | 點擊量:941次 | 2020年03月05日
側(cè)碰這么危險的事兒,主流電動汽車公司都是如何應對的?
幾場持續(xù)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(shù)倍于電動汽車的傳統(tǒng)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(nèi)、或保持良好養(yǎng)護習慣的前提下,極少發(fā)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(nèi)的數(shù)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(fā)生起火事故的導火索之一——碰撞,尤其是側(cè)面碰撞。前面提到的西安蔚來ES8在服務中心內(nèi)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ModelS/X車型的起火事故,其中近20起是由于發(fā)生碰撞后產(chǎn)生。
依托于現(xiàn)如今廣泛使用的純電動化平臺技術(shù),電動汽車逐漸擺脫了“油改電”,動力鋰電池多數(shù)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(cè)邊緣更近,這種布局形式對車輛的側(cè)面碰撞安全方面要求更高。
這就要求廣大的新能源汽車公司在設計車輛時,除了按技術(shù)標準要求,保障車內(nèi)乘員的安全外,還要充分考慮到如何保證電池的被動安全。
「比亞迪秦ProEV動力鋰電池系統(tǒng)」
國內(nèi)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(xiàn)比較出色的主機廠之一。
王朝家族下的秦ProEV動力鋰電池包曾被拆解,其保護殼體采用了鎂鋁合金材料,質(zhì)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。
「比亞迪秦ProEV底盤」
除了電池包的防護殼體以外,秦ProEV的車身設計也具有不錯的先天優(yōu)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(xiàn)非常高的縱向剛度以及優(yōu)秀的側(cè)向碰撞保護能力。e平臺加強后的縱梁寬度幾乎為傳統(tǒng)燃油車型的兩倍,而抗彎強度很可能不止兩倍。同時,所構(gòu)成的電池倉保證了20cm+的碰撞間隙,而傳統(tǒng)車型的碰撞侵入量大約在10cm左右。
「蔚來ES8底盤」
「蔚來ES8動力鋰電池組」
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供應側(cè)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(fā)生磕碰,將有可能直接對電池內(nèi)部造成損壞。
「理想ONE底盤」
「理想ONE電池組」
理想ONE的電池側(cè)面安全防護策略與蔚來比較接近,縱梁兩側(cè)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。
「奧迪e-tron電池組」
「奧迪e-tron電池組」
于四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(cè)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(tǒng)大牌主機廠的優(yōu)勢之一。
順帶一提,騰勢其實是國內(nèi)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公司,不過代價就是成本下不來。
「特斯拉Model3電池組」
而這方面的反例可謂是特斯拉Model3無疑了,為了把電池包輕量化推向極致,Model3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(cè)碰時的能量。一旦碰撞強度較大,形變傳遞至電池包,其內(nèi)部的圓柱形2170電池大概率會發(fā)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(xù)下去了...
根據(jù)GB/T31498—2015要求,電動汽車在發(fā)生側(cè)面50±1km/h垂直碰撞時,任何車載可充電儲能系統(tǒng)(On-BoardRechargeableEnergyStorageSystem,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。