前途汽車電池安全技術(shù)解讀

2019年6月14日，“解鎖前途汽車電池安全性能”主題講座在前途驛北京三里屯店舉行，針對(duì)當(dāng)下消費(fèi)者最關(guān)注的動(dòng)力電池安全性問題，前途汽車三電技術(shù)專家，華特事業(yè)部總經(jīng)理翟晟先生現(xiàn)場(chǎng)分享了前途汽車關(guān)于動(dòng)力電池的完整技術(shù)發(fā)展路徑，以及針對(duì)電池安全性能的技術(shù)解決方案。

安全為先，思路前瞻

近日，國(guó)內(nèi)外電動(dòng)汽車自燃事故頻發(fā)，讓目前關(guān)注新能源汽車的消費(fèi)者不禁對(duì)電動(dòng)汽車動(dòng)力電池安全性提出了嚴(yán)重質(zhì)疑。限充90％、更新電池管理系統(tǒng)（BMS）等舉措同樣沒有消彌這些質(zhì)疑。而如何將電動(dòng)汽車動(dòng)力電池自燃風(fēng)險(xiǎn)降低到一個(gè)較低的水平？則是這場(chǎng)主題講座的核心內(nèi)容。

前途汽車前瞻性的汽車動(dòng)力電池探索始于2010年。深刻探索電池技術(shù)發(fā)展路徑，并最終確立以軟包電芯的標(biāo)準(zhǔn)箱為基礎(chǔ)的技術(shù)路線。翟晟提到：“作為整車開發(fā)商，電池的安全性與一致性，是我們首先考量的核心問題”。基于這一目標(biāo)，前途汽車摒棄當(dāng)時(shí)作為市場(chǎng)主流的圓柱形、方形單體電池，采用安全性更高，對(duì)于失控能量的緩沖與釋放具有明顯優(yōu)勢(shì)的軟包電池。

從包裝物來看，軟包電池采用鋁塑膜封裝形式。在其內(nèi)部失控能量匯集并達(dá)到爆發(fā)點(diǎn)時(shí)，會(huì)通過軟質(zhì)外殼緩釋，而非不可控地爆炸。將毫秒級(jí)的電化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)化為可控的十幾秒電池外包裝形變，從而實(shí)現(xiàn)上文提到的失控能量緩釋。并在車輛報(bào)警后為駕乘人員提供更充裕的反應(yīng)與逃生時(shí)間，從而使整車具備更高的安全優(yōu)勢(shì)，使軟包電池成為前途汽車整體動(dòng)力電池技術(shù)的基石。

電池標(biāo)準(zhǔn)箱，為安全賦以雙保險(xiǎn)

在單體電池的安全性基礎(chǔ)構(gòu)建完畢后，前途汽車采用整體電池模塊安全性并舉的設(shè)計(jì)方式，開創(chuàng)性地研發(fā)標(biāo)準(zhǔn)電池箱模組結(jié)構(gòu)。在前途標(biāo)準(zhǔn)電池箱內(nèi)部，電芯動(dòng)態(tài)空間采用泡棉填充，這種材料可吸收電芯呼吸效應(yīng)導(dǎo)致的電池單體尺寸變化，并在發(fā)生碰撞、遇到強(qiáng)烈顛簸等情況下起到內(nèi)部緩沖作用。而電池箱外殼部分采用高強(qiáng)度的復(fù)合材料，使其碰撞性能測(cè)試成績(jī)高于國(guó)標(biāo)30％，并滿足IP67的防水防塵等級(jí)。值得一提的是，標(biāo)準(zhǔn)電池箱的密閉殼體還可與電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)高效協(xié)同，從而保證了電芯溫度的一致性，全方位保障電池安全。

此外，前途汽車每個(gè)單體標(biāo)準(zhǔn)電池箱配備獨(dú)立的熱管理系統(tǒng)及獨(dú)立電池管理系統(tǒng)，不僅為標(biāo)準(zhǔn)電池箱提供更強(qiáng)的散熱性能與結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，同時(shí)有效實(shí)現(xiàn)對(duì)電芯的智能化管理，實(shí)時(shí)監(jiān)控全車十個(gè)電池箱全壽命周期內(nèi)的狀態(tài)。

RESS構(gòu)建多維電池安全防控體系

“RESS就像人體的動(dòng)態(tài)能量調(diào)節(jié)系統(tǒng)?！薄拔覀儼衙總€(gè)電池單體都看作是生命體。”在講解RESS系統(tǒng)時(shí)，翟晟先生如是說。依托高安全性的標(biāo)準(zhǔn)電池箱組，前途汽車開發(fā)了高效的熱管理系統(tǒng)與精細(xì)智能的電池管理系統(tǒng)。二者共同形成整車RESS可充電能量存儲(chǔ)系統(tǒng)的全方位安全性能解決方案。RESS系統(tǒng)通過主動(dòng)液冷／液熱式熱管理系統(tǒng)，保證每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)電池箱都能夠得到充分的熱交換，最小化電芯之間的溫度差，有效提升溫度一致性，保證車輛全溫度（－30℃～55℃）范圍內(nèi)安全行車。同時(shí)，為了充分滿足電池系統(tǒng)的可靠性、耐用性，前途汽車運(yùn)用更加精細(xì)、智能的電池管理系統(tǒng)（BMS），對(duì)電池狀態(tài)進(jìn)行包括檢測(cè)、監(jiān)控、安全防護(hù)、充電管理等多項(xiàng)職能為一體的全面監(jiān)控，為電池診斷提供高效的數(shù)據(jù)支持，提高診斷效率，最大限度保障了電池系統(tǒng)工作過程中的高安全性能，延長(zhǎng)電池使用壽命。

同時(shí)，業(yè)內(nèi)獨(dú)創(chuàng)的水室設(shè)計(jì)，與RESS的協(xié)同作用，也讓前途標(biāo)準(zhǔn)電池箱如虎添翼。據(jù)翟晟先生透露，業(yè)內(nèi)其他廠商的車用水冷動(dòng)力電池均為整體水冷式，很難保證電池全方位的溫度一致性。而前途的獨(dú)特水室設(shè)計(jì)，讓每個(gè)電池單體的側(cè)面與冷卻液有充分的接觸面積，從而保證所有電池單體的溫度一致性，從根本設(shè)計(jì)思路上將電池由于熱失控導(dǎo)致的自燃風(fēng)險(xiǎn)降到較低的限度。

自主設(shè)計(jì) 打造高一致性電池系統(tǒng)

為了保障電池產(chǎn)品的一致性，前途汽車自建工廠，并自主設(shè)計(jì)行業(yè)領(lǐng)先的流水生產(chǎn)線進(jìn)行整個(gè)電池系統(tǒng)的開發(fā)，以嚴(yán)苛的生產(chǎn)、檢驗(yàn)及工藝水準(zhǔn)保證產(chǎn)品一致性及優(yōu)良品質(zhì)。與此同時(shí)，前途還將監(jiān)管體系延伸至原材料供應(yīng)商，并提出同一標(biāo)準(zhǔn)箱系統(tǒng)下電芯所需的電解液、金屬顆粒原料及正負(fù)極材料均必須采用相同廠家相同批次進(jìn)行裝配，避免原材料的細(xì)小差別造成的電芯內(nèi)阻與容量差異，從源頭確保電池高度一致性，進(jìn)而鎖定產(chǎn)品品質(zhì)。

編后記

通過翟晟先生的講解，我們可以將前途汽車的設(shè)計(jì)制造理念窺之一二。自造車之初，前途汽車便將安全作為設(shè)計(jì)的第一考量。并通過開創(chuàng)性的技術(shù)思路與實(shí)踐，實(shí)現(xiàn)動(dòng)力電池系統(tǒng)的高安全性。據(jù)悉，未來前途汽車將憑借動(dòng)力電池領(lǐng)域十余年的技術(shù)底蘊(yùn)，進(jìn)一步探索電池技術(shù)綜合解決方案，持續(xù)為消費(fèi)者提供綜合性能更高，安全性見長(zhǎng)的純電動(dòng)汽車。而前途汽車的動(dòng)力電池設(shè)計(jì)范例在切實(shí)提升自身產(chǎn)品安全性的同時(shí)，也為行業(yè)內(nèi)其他企業(yè)提供了成功的范例，或?qū)⒁I(lǐng)同行業(yè)產(chǎn)品安全性的進(jìn)一步提升。