新能源車如何才能更安全?探訪比亞迪實驗室
【太平洋汽車網(wǎng) 技術(shù)頻道】搭載各種電池的新能源車早已遍布大街小巷,但是如何讓新能源汽車更加安全可靠,讓廣大的消費者放心地選擇新能源汽車,一直是各家車企不斷探究的課題之一。而在新能源汽車領(lǐng)域深耕多年的比亞迪則提出了比較完善的解決方案。在比亞迪的實驗室,通過各種各樣的試驗設(shè)備和報廢車輛,我見識到了比亞迪漢系列產(chǎn)品為了提升安全性和可靠性所做出的努力。
像漢這樣的新能源車,與傳統(tǒng)能源汽車最大的不同是電池組的存在。而現(xiàn)在純電動車電池起火爆炸的新聞不時見諸報端,電池組的安全便成為了討論新能源車安全性時不可避免的問題。要保障電池組的安全性,就要改變電池本身,使它不容易發(fā)生起火爆炸。比亞迪研發(fā)的刀片電池就解決了電池在受損情況下的起火爆炸問題。
刀片電池相信大家已非常熟悉,它采用的是CTP(Cell to Pack)無模組結(jié)構(gòu)設(shè)計,省去了中間模組環(huán)節(jié),直接將電芯集成為電池包。一堆長度1米,寬度10厘米,厚度不到2厘米的電池單體緊密排在一起,就像“刀片”一樣插進電池包。
而刀片電池采用的是磷酸鐵鋰技術(shù)路線,具有放熱啟動溫度高、放熱慢、產(chǎn)熱少、材料在分解過程中不釋放氧氣難以起火這四大優(yōu)勢。而以弗迪鋰電池目前的技術(shù)儲備來看,相比需要考慮高放熱因素的三元鋰電池,使用磷酸鐵鋰電池設(shè)計電池包時可節(jié)省防火墻所需要的空間,因此就能將更多精力放在保護電池包完整性上。此外,比亞迪還使用了模擬碰撞試驗,研究電池包在碰撞瞬間產(chǎn)生極高加速度的情況下的變化。
保障電池包本身的安全性還不夠,所有的安全措施最終的目的是保證人的安全。所以比亞迪還為漢設(shè)計出了高強度的車身,并對其進行了反復(fù)驗證實驗。
為了保護車內(nèi)乘員和電池包的安全,比亞迪研發(fā)團隊利用CAE仿真手段,為比亞迪漢設(shè)計出高安全車身,其中軍工級別的熱成型鋼用料達43處,漢的白車身熱成型鋼材使用量達97kg,中國品牌量產(chǎn)車型中排名第一。
經(jīng)過電腦設(shè)計的高強度車身還需要通過實車驗證安全性,為此比亞迪在深圳市政府的幫助下,斥資1.5億元建造實車碰撞實驗室,能滿足國標、美標、歐標等法規(guī)試驗要求及C-NCAP評價試驗要求,還能根據(jù)實際需求進行各類研發(fā)試驗。除了進行正面、側(cè)面、追尾等常見的碰撞測試之外,還針對路面交通的復(fù)雜性和新能源汽車的特性進行了更嚴苛、更復(fù)雜的安全測試,如最高時速120km/h的正面撞擊,和超高難度的小偏置碰撞等。
在比亞迪對外展示的碰撞車中,車側(cè)柱碰試驗給我留下了極其深刻的印象。因為柱碰與車身的接觸面積小,導(dǎo)致車身在碰撞中所受的壓強會更大,這會對車身強度造成更大的考驗。但是在實際道路中,電線桿、樹木等柱狀物體極其常見,US-NCAP、E-NCAP以及最新2021版C-NCAP都加入了側(cè)面柱碰工況。在比亞迪的碰撞實驗室中,車輛以32km/h、75度角對準乘員頭部質(zhì)心撞擊柱形壁障。
從展示的唐EV撞擊試驗車可以看到,車側(cè)的侵入量要比普通側(cè)碰要深入得多,但主要受力的車身防撞件并沒有出現(xiàn)斷裂的情況,車內(nèi)假人在側(cè)氣囊和側(cè)氣簾的保護下沒有受傷。更讓人驚訝的是,車底的電池組竟完好無損,碰撞測試結(jié)束后還能拆卸下來進行其他項目的試驗。
比亞迪還采用遠高于行業(yè)標準的假人使用數(shù)量,擁有不同年齡、性別完備的假人家族,假人陳列室溫度需控制在20度-22度,耗資高達幾千萬,可以最大限度還原真實車主及車內(nèi)不同座位、不同性別、不同年齡、不同坐姿乘客在發(fā)生碰撞情況下的真實狀況。
除了保障車內(nèi)乘員安全之外,耐用度和可靠性也是比亞迪漢的研發(fā)重點。況且中國幅員遼闊,地形路況、天氣溫度、環(huán)境濕度等千差萬別。為了驗證比亞迪漢在全國各地各種環(huán)境下的可靠性,比亞迪使用了先進的恒溫箱系統(tǒng),能模擬從-40°C到80°C的巨大溫差,驗證在各種極端環(huán)境下整車及零部件的可靠性。
按照行業(yè)標準,15萬公里的整車壽命足以覆蓋90%的用戶需求,市場上大部分高檔車的設(shè)計壽命是30萬公里,而漢車型整車壽命目標定為60萬公里。所以比亞迪在實驗室內(nèi)進行的所有與可靠性相關(guān)的試驗,都是按這個標準來進行的。
為了達成上述標準,比亞迪采用了大量國際領(lǐng)先的高精尖測試設(shè)備,24通道道路模擬試驗臺就是其中最嚴苛的一環(huán)。一個車輪測試臺具有X軸、Y軸、Z軸、繞X軸旋轉(zhuǎn)、繞Y軸旋轉(zhuǎn)和繞Z軸旋轉(zhuǎn)6個通道,合起來就是24個通道,能還原用戶可能遇到的95%路況,大多數(shù)品牌使用的4立柱試驗臺頂多還原70%。漢試驗車會在臺架上持續(xù)顛簸45個日日夜夜,這樣的試驗要做3輪,相當于漢在實車測試路面上駛過100萬公里。
除了在實驗室內(nèi)進行模擬試驗外,比亞迪還會進行極高強度的實車道路測試。采用車隊自駕方式,從海南、牙克石到吐魯番等地,實實在在地通過遠途測試車輛性能和可靠性。值得一提的是,比亞迪還會在沿途測試漢的充電設(shè)施適配程度。
簡單來說,為了適配更好的升壓充電技術(shù),比亞迪每款車都要進行大量的充電樁適配測試,平均每款車每天測試4-5個充電品牌。為了讓用戶能夠放心地在各種類型的充電樁上進行充電,對于一些即將淘汰的老標準充電樁,比亞迪也會進行測試調(diào)配。
今年的315雖然沒有新能源車企上榜,但隨著新能源車在市場的占比越來越高,新能源車的安全性必將受到更多的關(guān)注??蛻艋?0-30萬買一輛車,當然需要這輛車能給他足夠的便利性和安全感。比亞迪在新能源汽車領(lǐng)域深耕多年,對于新能源車安全和可靠性的解決方案,無疑是最在行的。他們通過一系列嚴苛的試驗,讓漢更加安全可靠。比亞迪漢在上市后便得到了熱捧,并在近3個月每月銷量均破萬,這和過硬的品質(zhì)和安全性密不可分。(文:太平洋汽車網(wǎng) 趙信杰)
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