当前位置: 首页 > 资讯 > 『汤叔解惑』国外电车续航普遍都短?别误解,原因在这

『汤叔解惑』国外电车续航普遍都短?别误解,原因在这

2019-05-17 09:25

来自 :电动邦

作者 :汤启隆

手机阅读更清爽

在之前的专栏中,我曾基于特斯拉停在地库的自燃事件做出了一些技术上的分析。那么,还有哪些情况容易引发电动汽车起火燃烧甚至是爆炸?我们应该怎样避免或者说怎样解决这些隐患?近期,网上有一组视频引发了大家的关注。

上图中这台新能源车可能是在过收费站时走错了收费车道,在速度很快的情况下临时变换收费车道,导致车的头部撞到马路牙子,后轮腾空跃起,随后车底砸在了马路牙子上,导致电池包受到撞击挤压变形,在几秒钟的时间内发生了着火,并且火势瞬间变大。

整个碰撞的过程持续 3 秒钟,第 10 秒的时候火焰开始迅速变大。虽然两人在第 19 秒左右逃生,但风险不可谓不大。从火势的起因和燃烧速度来看,很有可能是电池收到挤压变形着火。这样的的燃烧速率让我们不可掉以轻心,因为留给我们的逃生时间真的非常短。

这起事故的原因应当不难分析——车底受到了巨大冲击,导致电池包变形起火。我们知道,现在大多数纯电动车的电池包都布置在整车底部,只有少部分混合动力电池包布置在车辆后备箱或者座椅底下。在以上视频展现的碰撞过程中,一旦车辆腾空,底部砸到坚硬物体(比如马路牙子或石头),就很容易导致电池包的变形,从而引发电池起火。

■  通过对结构件的加强来保护电池免遭碰撞破坏

废话不多说,本期我们主要拿国外传统品牌厂商为例,来理解为下为何部分国外车企选择了安全至上的理念,甚至不惜牺牲我们国内更看重的续航和能量密度,以及它们的具体做法。

fafaf

上图为奔驰 EQC 的底盘及电池包结构,可以看到,相比燃油车,车前部增加了钢管焊接的巨大防撞构件,侧边框也进行了很大程度上的加强。

作为国外的大厂,由于产品要销往全世界,所以必须要能够适应全球各个国家的安全碰撞法规,所以即便是纯电动车,在设定安全目标的时候,也是必须要能够适应各国的安全法规。并且由于这些大品牌每推出一个新车型,全球销量都会很多大。而国外特别是欧美国家,都有着完善的产品召回制度,一旦出现安全隐患,就会面临大规模召回,并且销量越大损失越惨重。

所以,在强制法规和召回制度的约束下,面向全球销售的大品牌,往往不敢在安全性上打折扣。这就是为什么我们在国内很多自主品牌车型上甚至看不到的安全结构,在国外一线品牌上就会不惜成本的采用。

正是因为携带了巨大的电池包之后,整车的安全性会变得没有传统燃油车那么稳定(特别是三元锂电池),所以,无论是整车的安全结构还是电池包能够承受的冲击强度,都要经过精心的设计和精准的材料投放。

fadfaf

上图中,日产 Leaf 的底盘结构,采用了与特斯拉相同的电池布置策略,把电池布局在车底,车侧边梁做了大量的加强设计,以防止侧面碰撞对电池包造成的伤害。

以比较保守的日系品牌为例,日产 Leaf 的电池包除了在四周进行了加固以外,在实验验证阶段还进行了电池包的穿刺实验、15米高处跌落撞击硬物实验。这些实验可以“还原”本文开篇视频上所描述的那类事故。通过这类实验来验证整车在各种有可能的复杂事故状况下,仍然能保持足够的安全。

afdfaf

上图为雪佛兰Volt电池包的设计,它采用的是中央通道电池布局。为了防止侧撞挤压,除电池包正常占用的空间外,还增加了左右两个侧边横梁用来提高侧向刚度,在发生侧面碰撞的时候给电池包提供足够刚度的保护。

15263433314571

奥迪 e-tron 的电池包设计

奥迪 e-tron 的电池包设计更为讲究,它的加强结构贯穿在电池包内部,在每个电池组之间采用了梁结构来提高电池包的整体刚度,防止侧碰和正面碰撞造成的电池包变形。并且与特斯拉不同的是,它把散热用的水冷系统布局在了电池组的底部,就像三明治结构一样,电池组的下方是水道,然后通过高成本的导热材料与电池组相连,从而把热量传递给冷却液。

这种设计的好处就是在电池和地板之间还有一层冷却水道,水道之下才是电池包的下底板,在发生底盘刮蹭或坠落时对电池组能提供很好的保护。并且,一但冷却系统年久因密封不良发生漏液,冷却液也只会往下流入电池包底板,并不会侵入电池组造成电气短路引发自燃,所以这样的设计比特斯拉的贯穿式水道要安全得多。

rthtr

▲特斯拉 Model S 的电池包液冷水道

特斯拉采用的是贯穿式水道设计,水道布置在电芯之间,这样做的好处是冷却效果非常好,不过一旦年久发生冷却系统的老化腐蚀,造成冷却液泄露就有可能引起电芯短路导致自燃。

4tgsg

上图是奥迪 e-tron 的电池包实物解剖模型,能够清楚的看到,电池组之间有加强梁进行阻隔,并且侧边框和底部都进行了不同程度的加固。

■  总结

因为国外的法规约束,所以面向全球销售的(特别是销量大的厂商)在设计电动车时首先会把安全性放在“充分重要”的位置。虽然这些设计还没有经过若干年的市场验证,但至少在实验室内经过了各方面的实验验证,以确保上市之后不会出现安全隐患。即便没有强制法规约束验证,这些厂商也会因为害怕欧美市场的召回制度不敢懈怠。正因为在安全性上的充分考虑,也会导致成本的上升。

从另外一个角度看,在目前电池性能不够稳定的情况下,采用小的电池包设计也是提高安全性的重要手段。这就解释了为什么国外很多大厂并不倾向于推出超高续航里程的车型。因为以目前电池的能量密度,续航里程高意味着电池携带量大,一方面电耗会高,另一方面也会造成不确定的安全隐患。小电池包设计有利于提高结构强度、便于布置、减少安全隐患。所以以目前的技术现状,小排量高效能的燃油发动机加上小电池包的组合在安全性设计上会更加从容。所以我们一方面要理解电动车的性能不只是续航里程,另外对于用户来说,安全性比续航里程应该放在更加重要的考虑位置上。

未标题-1

本文版权为电动汽车网-电动邦所有,欢迎转载但请务必注明来源。
分享到:

发表评论

没有更多了