21世紀經濟報道記者 鄭植文 上海報道
這幾年縈繞在每個電車車主頭上的陰云,可能就是對自家電車碰撞后起火的恐懼了,關于這方面的新聞實在太多。越來越多車企意識到保護電池的重要性,在剛結束的YU7發布會上,“汽車頂流”雷軍就喊出了“安全不是豪華,安全是一切”。
的確,比起花哨的智駕、車機,安全才是汽車的“第一性原理”,雷軍現在也意識到了。可電池究竟為什么會自燃?想保護電池不起火,一共分幾步?為什么有些車企很難做到?三分鐘,我們說一說。
前不久,一輛別克E5以超過140km/h的速度撞上了高速收費站的分流隔離墩,車頭被撞毀,電池包嚴重變形,但電池居然沒有發生爆燃,車門還能正常打開。別克還放話:如果我家的汽車發生自燃,就1:1賠付一輛新車!
那別克都對電池做了什么呢?事故中的這臺別克E5出自通用的奧特能平臺,使用了多層級的防護結構,像一個“俄羅斯套娃”,從外到內,通過電池殼體——電芯模組——隔熱屏障等對電池進行逐層防護,我們來拆解一下:
電池遭受碰撞,首先接受沖擊的是電池外殼。奧特能首先在電池包的鋁框和內部電芯留有四五厘米的潰縮空間,一般車企為了提高電池密度,在電池包結構中都會舍棄這一潰縮空間。然后,對電池采用了航空級鋁合金外殼保護,當電池遭受碰撞,碰撞能量會被超高強度鋼吸收30%。在底部,電池有5層復合防護結構,在平時也抵御異物沖擊。
之后,別克在對整體電池包采取了“井字橫梁”結構,七根縱梁、五根橫梁,均采取高強度鋼打造。就像一座屋子里擁有了更多的橫梁和柱子,更加兼顧,無論是風吹、雨刮還是遭受撞擊,房子都不會倒。
如果電池外殼和井字結構都沒法扛住沖擊,已經傳遞到電芯,不用擔心,電芯之間還有隔熱墻,底部有水冷板。如果電芯發生熱失控,這一套熱管理系統能將熱量迅速排除。
如果電芯已經受到巨大擠壓導致熱失控,電池還是不會起火,因為別克采取了“防拉弧設計”。什么是拉弧?——想想你在冬天脫毛衣時噼里啪啦的靜電,拉弧就是靜電的極端形式,能量在一瞬間集中釋放,瞬間形成爆燃。所以,為了防拉弧,別克給電池穿上了“盔甲”——一層覆蓋在電芯頂部與高壓零部件上的耐超1000度的復合陶瓷材料,和側面的高性能高分子聚合板,兩者結合使整個電池模組和上面的乘員艙之間有一道防火墻,當發生單體電芯熱失控的時候,能夠有效防止起火波及到乘員艙,從而盡可能多地保障乘客的逃生時間。
最后,電芯的材料也大有學問。雖然合作伙伴是寧德時代,但奧特能卻是聯合開發的專屬配方,具有熱穩定性強、壽命長的特點。上汽通用汽車副總經理薛海濤曾向《21汽車·一見Auto》透露,別克把奧特能的電池標準給到寧德時代后,寧德時代稱成本至少要增加50%才能達到。
奧特能電池在國內生產之初,連上汽通用總經理盧曉都不理解通用對于電池安全的標準,2017年,通用公共安全副總經理特地飛來中國,說車輛事故后乘客僅有五分鐘逃生遠遠不夠,至少做到一小時。
這種對電池的嚴苛設計源于13年前一場震驚全球的火災。2011年5月,美國NHTSA實驗室一臺通過側碰測試的雪佛蘭Volt,三周后電池突然自燃,火焰吞噬了整個停車場。這次教訓讓通用對后續研發的奧特能平臺下了“死命令”——安全必須冗余、冗余再冗余。
在到達真正不會著火的固態電池時代之前,我們還有很遠的路要走。是的,為了不起火,我們會選擇更安全的電車,但不出事故,可能才是最好的辦法。
文案:鄭植文 何煦陽
視頻編輯:謝和洋
海報:吳懷寬
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