6月14日，“解鎖前途汽車(chē)電池安全性能”主題講座于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(wèn)題，前途汽車(chē)三電技術(shù)專家翟晟先生現(xiàn)場(chǎng)分享了前途汽車(chē)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。

華特事業(yè)部總經(jīng)理、前途汽車(chē)三電技術(shù)專家翟晟先生

為何選擇軟包電池

事實(shí)上，軟包電池并不是全新的事物，目前之所以圓柱和方形電池成為主流，背后的原因和成本、研發(fā)周期等都有關(guān)系。早在2010年，前途汽車(chē)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(chē)開(kāi)發(fā)商，電池的安全性與一致性，是我們首先考量的核心問(wèn)題”。也正因此，前途汽車(chē)摒棄當(dāng)時(shí)主流市場(chǎng)采用的圓柱形、方形單體電池，前瞻性地采用具有更高安全性，對(duì)于能量緩沖與釋放優(yōu)勢(shì)明顯的軟包電池。

相比形狀固定的圓柱和方形電池，因采用鋁塑膜封裝形式，軟包電池在內(nèi)部能量匯集并達(dá)到爆發(fā)點(diǎn)時(shí)會(huì)出現(xiàn)緩釋過(guò)程，而非猝發(fā)式爆炸現(xiàn)象，簡(jiǎn)單講就是軟包電池內(nèi)部短路不會(huì)立時(shí)爆炸，而是先膨脹緩釋能量，從而車(chē)輛報(bào)警后為乘坐人員提供更充裕的反應(yīng)逃生時(shí)間。更高的安全性優(yōu)勢(shì)，使軟包電池成為前途汽車(chē)整個(gè)動(dòng)力電池技術(shù)路徑的研發(fā)基礎(chǔ)。

從主機(jī)廠層面來(lái)看，軟包電池經(jīng)過(guò)近幾年的發(fā)展，也逐步得到更多一線大廠的青睞，通用、日產(chǎn)、奔馳、奧迪都在軟包動(dòng)力電池的研發(fā)和適配上有所投入。目前世界上最暢銷的親民電動(dòng)車(chē)——日產(chǎn)聆風(fēng)，搭載的也是軟包電池。而從供應(yīng)商層面，以寧德時(shí)代、LG這些大體量電芯廠為首的供應(yīng)商，也在越來(lái)越多地加入到軟包電池的研發(fā)和制造當(dāng)中。

創(chuàng)新的標(biāo)準(zhǔn)電池箱

前些日子，一系列電動(dòng)車(chē)的自燃事件令大眾或多或少有些心理陰影。以圓柱電芯為例，由于電池的主要發(fā)熱源位于極耳，而鋪設(shè)在電池組下方的冷卻回路很難平衡電池上下的溫差，因此圓柱電池組先天便有難以做好BMS熱管理的劣勢(shì)。加之多年用車(chē)后電池的老化，一節(jié)電池在鋰枝晶的影響下隔膜被穿刺導(dǎo)致內(nèi)部短路，就容易發(fā)生多米諾骨牌一樣的熱失控，引起電池組的連鎖反應(yīng)。而現(xiàn)在為了保證電池組的能量密度，電芯之間的排布也都非常緊密，這又再一次提高了熱失控的風(fēng)險(xiǎn)。由此我們知道，除了單體電池的安全性之外，電池與電池之間，也就是電池組整體的安全性措施也顯得尤為重要。

前途汽車(chē)設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)電池箱

面對(duì)這個(gè)問(wèn)題，前途汽車(chē)采用的是標(biāo)準(zhǔn)電池箱設(shè)計(jì)。由于電芯在充放電過(guò)程中會(huì)有微小的體積變化，我們叫它“呼吸效應(yīng)”，在前途標(biāo)準(zhǔn)電池箱內(nèi)部，電芯之間采用了緩沖設(shè)計(jì)，可以吸收電芯呼吸效應(yīng)導(dǎo)致的尺寸變化，并在發(fā)生碰撞、顛簸等情況下形成內(nèi)部緩沖。

電池箱外部則采用高強(qiáng)度的復(fù)合材料殼體，使其碰撞性能測(cè)試成績(jī)高于國(guó)標(biāo)30%，并達(dá)到IP67的防護(hù)等級(jí)需求。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。

以前途K50為例，其動(dòng)力電池包由10個(gè)標(biāo)準(zhǔn)箱串聯(lián)而成，總能量為78.84kWh，這也是一種模塊化的設(shè)計(jì)思路。有了標(biāo)準(zhǔn)箱，整車(chē)的電池組就可以比較自由地排列、組合。前途K50定位高性能跑車(chē)，因此采用這種T型組合方式，兼顧車(chē)輛的續(xù)航、操控和空間利用率。此外，標(biāo)準(zhǔn)電池箱在安全性上一個(gè)很大的優(yōu)勢(shì)，是每個(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)電池箱提供更高效散熱性能與結(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)控每一個(gè)電池箱全壽命周期內(nèi)的電池狀態(tài)。

RESS可充電能量?jī)?chǔ)存系統(tǒng)

依托高安全性的標(biāo)準(zhǔn)電池箱組，前途汽車(chē)匹配高效的熱管理系統(tǒng)、精細(xì)智能的電池管理系統(tǒng)，共同形成整車(chē)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(guò)主動(dòng)液冷/液熱式熱管理系統(tǒng)，保證每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)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(chē)輛全溫度（-30℃~55℃）范圍內(nèi)安全行車(chē)。

前途汽車(chē)RESS可充電能量?jī)?chǔ)存系統(tǒng)

這種BMS熱管理的思路，就好比是一臺(tái)10核的CPU，每個(gè)核心分管自己的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)箱，獨(dú)立控制其冷卻或PTC加熱。相比傳統(tǒng)的高集成度電池組“一刀切”的管理方式，這種分控式管理可以在一定程度上延長(zhǎng)電池的使用壽命，同時(shí)擁有更好的安全性。即便某一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)箱出了狀況，該BMS從控模塊也能獨(dú)立切斷其工作；如果事態(tài)極為嚴(yán)重，仍然無(wú)法控制，那么主控模塊會(huì)立刻關(guān)閉所有標(biāo)準(zhǔn)箱?？梢哉f(shuō)前途汽車(chē)是從電芯、電池包、熱管理三個(gè)維度對(duì)熱失控進(jìn)行防御。

自建工廠下的生產(chǎn)思路

可能大家不太了解，電芯的供應(yīng)有時(shí)候就像去某一家館子吃菜，也是要看“時(shí)令”的。同樣一道菜，不同季節(jié)去吃味道就可能不一樣。電芯供應(yīng)也是如此，由于原材料的加工，同一廠家同一型號(hào)的不同批次、不同月份的電信產(chǎn)品都有可能存在微小的差異。如果混用，則會(huì)影響電池組的狀態(tài)。

為了保障電池產(chǎn)品的一致性，前途汽車(chē)自建工廠，并自主設(shè)計(jì)流水線，進(jìn)行整個(gè)電池系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)。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)小差別造成的電芯性能差異的情況發(fā)生，盡量提升電池標(biāo)準(zhǔn)箱內(nèi)部的一致性。

總結(jié)

這次的前途會(huì)客廳講座，更像是一次對(duì)之前電動(dòng)車(chē)自燃事件的一種客觀回應(yīng)。實(shí)際上，對(duì)于電動(dòng)車(chē)我們總是習(xí)慣于用一刀切的態(tài)度面對(duì)，一車(chē)燒則車(chē)車(chē)燒。深入了解后相比你就會(huì)發(fā)現(xiàn)，電池原來(lái)還有這么多門(mén)道，雖然軟包電池因?yàn)槠涔に囯y度和成本略高，導(dǎo)致很多廠商選擇現(xiàn)成的圓柱/方形電池包方案，但軟包電池在安全性、使用壽命上的優(yōu)勢(shì)也是很明顯的。相信未來(lái)大家都可以冷靜下來(lái)，不盲目追求更高的能量密度，而是選擇在確保安全的前提下，一個(gè)更合理的續(xù)航里程，屆時(shí)軟包電池會(huì)成為更多汽車(chē)廠商選擇的技術(shù)方案。