应当如何保障?岚图FREE之电池安全解析

  纠错  2021/9/18 11:14:00  纠错 推荐指数: ★★★   加入收藏

“北京第三区交通委提醒您:道路千万条,安全第一条,行车不规范,亲人两行泪”。电影《流浪地球》的热播,一度让这句台词红遍朋友圈。毫无疑问,驾驶员是平安出行的核心因素,但它并非全部,车辆自身素质同样重要。撇开主观变量,汽车安全需要硬实力的支持,牵扯到工程设计的方方面面。而在新能源领域,电池安全显然是广受关注的话题。

前些年,电池安全事故频频发生,“起火”“自燃”甚至“爆炸”字样不时见诸报端。久而久之,消费者难免对新能源车产生顾虑。在续航逐渐加码的背景下,电池安全应当如何保障?

电池技术发展多年,为什么总会发生起火事故?电池可被看作一种能量包,基于电化学原理实现化学能和电能的相互转化,从而储存或释放能量。想要“收纳”更多电能,就要在电化学问题上做文章,例如使用更活泼的电极材料。一定程度上,化学性质活泼意味着相对不易控,这就好比后驱性能车虽然好玩,但驾驶难度也更高。

没有绝对的万无一失,只有相对的安全稳定。电芯生产一致性是全行业共同面对的问题,也是电池安全的绊脚石。目前,行业主流水平达到了PPM量级,即电池单体安全失效率为百万分之一。PPM究竟是什么概念?假设每台电动车装有100颗电芯,那么平均每1万辆车中,就会有1辆遭遇电芯安全失效。坦白地讲,这一数字不容乐观,也充分说明了电池安全面临的挑战。

本不富裕的家庭,绝不能雪上加霜。为此,各大车企使出浑身解数,提升电池安全性能。对于锂离子电池来说,热失控的原因无外乎内部短路,过充(过压)和高温。为了改善电池安全,研发人员通常从以下方面着手:

1.化整为零:将电芯与电芯分隔开,避免单个电芯热失控演变为链式反应;

2.结构安全:优化车身和电池结构设计,以物理安全促进化学安全;

3.电池管理:提升软件能力,优化电池控制,把危险扼杀在摇篮里。

岚图FREE基于ESSA原生智能电动架构打造,其中“E”代表electric(电动),两个“S”分别代表smart(智慧)和secure(安全),“A”代表architecture(架构)。把“安全”写进平台名称中,这在汽车行业并不多见。打造智能电动品牌,老牌车企的确有着自己的坚守。

在岚图汽车,研发团队为电池安全做了什么?据岚图汽车新能源技术总黄敏博士介绍,岚图汽车坚持自主研发电池安全技术,开发了一套主/被动安全综合技术解决方案,具体包括“三维隔热墙”技术,PACK五层安全防护和岚图专属云BMS。

现阶段,岚图汽车拥有“琥珀”和“云母”两套电池系统。“琥珀”电池应用于岚图FREE纯电版,该车采用三星SDI提供的2170铝壳圆柱电芯。“云母”电池应用于岚图FREE增程版,三元锂电池与1.5T增程器配合,实现了860km的NEDC续航里程。

既然热失控危害大,那就要防微杜渐,避免多米诺骨牌效应。为此,岚图开发了行业首创的“三维隔热墙”技术。每个电芯都被全方位包裹,三维隔热墙将电芯与电芯分隔开来,形成了高效的隔热阻燃绝缘防护层。简单理解,三维隔热层为每个电芯量身定制了独立安全仓,即便单个电芯起火,也不会波及周围电芯。

被动安全防护方面,岚图采用PACK(电池包)五层安全防护,包括定制化开发车身防护,高强框架,压力传递,形变吸能和电芯双保险。岚图FREE在车身关键部位应用了大量1500Mpa超高强度钢材和2000Mpa热成型钢,提升车身防护能力。电池包外壳采用高强铝合金框架,带多条加强筋的特殊设计,提升电池包结构强度。在电池包内部,岚图设计了加强梁(两横一纵),用来分解和吸收外界碰撞能量,使电芯免遭伤害。

此外,岚图还为电池包预留了超过30mm的形变吸能空间。假如车辆遇到猛烈撞击,高效的形变吸能设计可防止电芯遭受损伤,尽可能降低热失控风险。防爆阀和熔断装置是最后一道“结构保险”。若有极端的撞击侵入(例如针刺),电芯发生短路或电芯内压力增加,双保险机制能够立即切断电池内短路回路,释放额外压力,确保电池不起火,不爆炸。

一般而言,传统车端BMS(电池管理系统)只能提供单车数据计算和3-5天的短期信息存储。岚图云BMS则可以同时在线服务数以百万计的车辆,实现了1秒内响应95%的请求,并能对PB级别数据进行分析和永久存储,数据可靠性达99.99%。

岚图云BMS配有深度神经网络算法模型,可根据电池的历史运行工况和故障情况,探测故障隐患,实现关键故障提前预测。官方表示,这套系统可以提前2小时预测冒烟,起火,爆炸等关键故障,提前一周预警电池内短路,欠压等故障。

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