【汽车科技AutoTech】记得去年早些时候,我通过一家专业的车辆运输公司为一台特斯拉Model X办理从北京至广州的长途运输手续,一般这样的运输公司都会派出驾驶经验丰富的老司机上门取车并办理交接手续,我的这次运输当然也不例外。但令人意想不到的是,这位有着20多年驾龄的老司机在拿到车钥匙上车后的一瞬间,却显得有些手足无措。经过简单的交流,告诉司机师傅这台电动车的操作方式,司机顿悟道:“这跟我儿子的电动玩具车一样啊!”

其实我们大多数人在第一次面对纯电动汽车时可能多少都会有一些同样的感受,因为我们从没有想过汽车这样一个庞大而复杂的机器可以用如此简单的方式去理解甚至去生产和制造。电池提供动力来源,电机驱动车轮前进,电控系统做协调管理匹配的神经中枢,这三电系统加上底盘、转向和车厢,就构成了一台最基本的纯电动汽车。这也是为什么我们会看到很多新能源车厂不断出现的原因之一。

但问题又随之而来,都知道电动车安静节能加速快,我们先不谈充电是否便捷,单说这续航里程和安全就已经成为现在消费者购买新能源汽车的两大心理障碍。手机电池用一会就发热,汽车上这么用行吗?万一车辆出现事故,屁股底下这么大一块电池安全吗?会爆炸吗?有辐射吗?类似这样的问题实在是不胜枚举,那今天,我们就专门来说说新能源汽车上使用的电池,因为,新能源车的动力电池并不是你以为的电池。

电池材料及形态

目前应用于纯电动汽车的动力电池主要有磷酸铁锂三元锂两种,比亚迪在多数车型上采用的是磷酸铁锂材料电池,三元锂电池的使用范围就很大了,我们熟知的特斯拉就是采用了三元锂电池作为动力源。

经常有人会问,在新能源汽车上,三元锂电池好还是磷酸铁锂电池好,其实这个并没有绝对的答案。在目前的情况下看,三元锂电池的能量密度、充放电倍率以及其在不同温度下的放电性能都要优于磷酸铁锂材料的电池,但磷酸铁锂材料的电池在循环上表现的更好。从长远来看,因为磷酸铁锂电池的能量密度已经遇到了瓶颈,继续应用在纯电动的乘用车上可能会逐步失去优势,但在空间大、对能量密度要求不高的大型车辆上使用,磷酸铁锂电池还有很大的空间。而乘用型新能源车则更偏向使用三元锂材料的电池。

目前乘用车所常用的三元锂电池以18650圆柱形电池为主,但特斯拉已经开始从其最新的Model 3车型上逐步转向能量密度更高的21700型电池,包括三星与国内的比克动力电池也都在21700型电池上开始了相关的研发和生产计划,由此看来,加粗加长已经是三元锂电池发展的大势。

什么?还不知道18650和21700的含义?以18650为例,18代表直径18mm,65代表长度65mm,0代表圆柱形。现在,21700秒懂了吧。那么,当2019年,新能源车普遍采用21700三元锂电池后,续航里程500公里的车将成为普遍现象,优秀的产品甚至可以做到800以上的续航。不知这个数字对你而言是否满意,反正小编的续航焦虑症已经大大减轻了。

动力电池安全性

说完了电池形态和续航焦虑,我们再把关注点放到安全上来看下。电池因为其产品的特殊性,对于使用和管理都有着非常严格的要求。比如我们乘坐飞机时,锂电池是绝对不可以托运的,在早些时候因为设计缺陷的三星某款手机因频繁发生起火爆炸也被列入了禁止登机的名单。这也能从侧面反映出社会对锂电池安全状况的担忧。那么,用于汽车动力电池的三元锂电池又如何确保其安全性呢?

其实,虽然规格都是18650,但用于数码产品的18650与用于动力电池的18650其实在后续的技术处理上还有着非常大的区别。数码产品使用的多是18650的单体电池,而新能源汽车则需要将数千颗18650电池经过排列组成电池组、电池包、电池板,最终才能用于为新能源汽车提供动力。据深圳市比克动力电池有限公司研发副总裁林建透露,动力电池要想做到持久的续航能力和安全性,需要通过内部热阻断、断路、泄压、隔离、缓冲等多种技术手段来处理,以此保证电池系统的安全和稳定性,能够在极端的环境下保持车辆高效可靠运行,换句话说,如果没有安全,一辆车跑的再远再快也没有任何意义。据悉,在2016年,比克电池已经累计装载新能源汽车超过50000辆。

北京首批电动出租车拆下的动力电池组

据林建介绍,圆柱形电池不同于方形电池,其紧密排列后仍有一定的空隙,这就保证了即便有个别电芯出现问题也不会影响整体电池组,甚至在BMS的管理下都不需要更换问题电芯,通过系统屏蔽就能保证电池组的正常工作。另外在电芯方面,比克动力电池也进行了大量的技术工作,包括隔膜上的涂附技术以及在正极中添加PDC,这样的做法可以在锂电池温度过高的时候产生聚合,来隔断材料之间的电接触。在壳体的设计方面则采用了CID转PDC,包括底部防爆线等各种各样的设计,用来保证电池模组的安全。另外,比克也是国内第一家在负极引入陶瓷隔膜的电池生产商,在电池温度异常升高的情况下,如果常规的PT隔膜熔化了,陶瓷隔膜仍然能保证正极和负极不短路来提高电池的安全性。

动力电池组

另外,通过一些导电剂、黏结剂以及隔膜的优化,任何一个电芯着火爆炸,通过内部的热阻断来卸压、隔离、缓冲等多种技术实现电池系统的安全,不会造成整包的安全事故。而电机液的设计也可以提高电池组的循环性能,达到3000次以上的循环,用于动力电池的电芯由于采用了高镍设计,其循环性能依然可达1000次以上。怎么理解1000次循环的水平呢?按照目前的电动车平均使用状况来看,相当于可以满足整车8年以上的续航。

看到这里是不是似乎明白了些神马?纯电动汽车目前对电池系统的质保多为8年,这个数字应该就是按照电池测试的结论得出的。这样看来,相比于传统燃油车的3年质保,8年的质保期明显更让人踏实。这也足以证明了国产动力电池水平的先进性,也许有一天我们选购电动车就像之前选择一台配备有intel处理器的电脑、一部配有大猩猩屏的手机一样,你会选一台配有可靠电池系统的电动车。

值得信任的从来不是说出来的话,而是做出来的事。
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