確實用心良苦!別克E5電池包大拆解,我竟發現了這麼多的小秘密

電池自燃、無故起火等等是不是你和電動車之間最大的攔路虎?

如果是,那這條視頻值得你看到最後!因爲今天來到上汽通用來拆電池了。

背景是我突然發現,別克E5這款車在上市一年後,交出了4億公里零自燃、碰撞事故零起火、實測電池零衰減的成績單。

剛巧今天參加上汽通用別克E5的電池拆解活動,乾貨很多,奧特能對於電池安全的理解非常值得掰開了揉碎了來聊聊!

01、標準

首先是動力電池的安全標準非常高,這個很好理解。

就像如果你以跑馬拉松爲目標,那每次的訓練量就不能是幾百米而是幾十公里了,定的標準更高,達到的層次也就越高。

別克E5電池的開發和試驗標準遵循的事通用汽車的全球標準,以全生命週期的高安全爲目標,遠超國標。

這兒打幾個比方:

比如電池包受到碰撞後的抗擠壓能力,國標的要求是100kN,別克E5的電池包抗擠壓能力是300kN,超過國標的3倍。

還有堪稱魔鬼實驗的針刺實驗,通過主動短路來考驗電池包的防熱失控能力。

國標的要求是實驗初始溫度0°C以上,電池電量大於95%即可,別克E5將電池包初始溫度提升到了45°C,電池電量大於97%。

很顯然,通用的這個實驗溫度標準更接近惡劣情況,也更有實際參考價值。

除此之外,它的鹽霧實驗的時長是國標的20多倍,電芯溫溼循環次數是國標的90多倍,感覺就是怎麼極端怎麼來。

高安全標準貫穿了別克E5電池的研發、試驗、製造、用車和梯次回收的全過程。

在我的印象中,這應該是目前爲數不多的汽車廠商中對電池安全考慮得最周全、最細緻的解決方案。

尤其是梯次回收的過程,今天還在現場瞭解到,奧特能電池的模組在拆卸之後,被應用在了一些儲能,小型的發電站等等的設施上。

包括在通用這邊也有一個同樣的小電站。

02、用料

電池包的用料好不好?咱接着拿別克E5的電池舉例子。

首先是它電芯的正極材料,中國的三電供應鏈非常廣泛,理論上任何一個零部件都可以找得到對應的供應商。

但拿來主義不是通用別克的一個做法,它的正極的電芯材料是和供應商合作,定製了專屬配方的正極電芯材料。

在它的正極配方里面摻雜了一些稀土元素,目的呢是爲了減少氧氣的釋放量。

好處是它的熱穩定性會更強了,從源頭上就把這個電芯的可靠性提升起來了。

然後是能極大提升熱失控控制能力的氣凝膠。

奧特能其實也是中國,最早一批把氣凝膠使用在電池包上的產品。

在別克E5的電池包內部,每一個電芯的兩側都有氣凝膠。

很多人都是通過小米SU7(參數丨圖片)才知道氣凝膠的,實際上它之前被廣泛應用於航空航天領域,能夠耐受1000°C的高溫,具有特別好的隔熱阻燃性能。

缺點也是有的,那就是貴!

很多車企在同樣的位置可能會採用一些,便宜的,低成本的隔熱阻燃的材料。

而且這個氣凝膠還有一個好處是,除了隔熱阻燃之外它還有一個厚度,大概在3mm左右。

這樣子的話電芯在發生一些膨脹的時候,它能夠去吸收膨脹的形變,從而去避免電芯和電芯之間產生物理上的接觸。

別克E5電池氣凝膠應用面積高達9.32㎡,比小米SU7的7.8㎡多出了20%,大廠就是豪橫。

今天在現場也聽到一個非常讓人震驚的數字。

這塊電池包它的密封膠的成本是競品的20-80倍!

是因爲它的電池包的密封膠以24萬公里、15年的產品耐久爲開發目標。

此外工程師們爲電池內的每個模組都單獨配置了液冷板,目的是讓電芯間的溫差在1°C以內,確保了電芯工作狀態的一致性。

這是因爲,電池包的性能符合“木桶原理”,粗略來講最差的那顆電芯的容量很容易便決定了整個電池組的能力,液冷板的目的就是杜絕差等生拖累整個班級的表現。

電池包模組的蓋板同樣採用特殊的隔熱耐磨材料,作用是一旦發生熱失控或熱擴散的話,這個材料會受化學特性的變化,阻止電極和電極之間的連接。

在這層蓋板之上還有一層防火毯,這個防火毯的核心其實還是氣凝膠。

相當於是氣凝膠把它的電芯的側面給它包住了,也把電芯的上面給它包住了,阻止了熱量進一步向車裡面去侵入。

作爲一名曾經在合資大廠工作過的研發人員,我很能理解百年老店的操守和底線。這些工作可能不容易被普通消費者感知,但卻是非常重要和有價值的。

03、防護

衆所周知電池最怕撞擊,所以把它包牢固很重要。

拆解現場有一個很大的灰色框架結構件,就是電池組的框架,看上去平平無奇,但採用了大量的1500MPa的超高強度鋼材,沒錯,就是很多車A柱、B柱都喜歡用的那個。

在這個框架結構上也有許多細節。

一個是在它的殼體內部有三根樑,採用的都是三層拼焊的結構。

樑的寬度達到了30+mm左右,整個的結構更加的可靠,在面對側面衝擊的時候會更加的安全。

第二個細節是在它的這些樑上面有10個額外的固定點,通過這些固定點去和白車身進行連接。

而且在外圈的樑上也有一圈固定點,這也讓整個電池包和白車身的連接更加牢固,當然了拆起來也會更加麻煩。

而且這個電池包採用了多層鋼板的設計,每層鋼板都有一定厚度,用料確實很足。

這也能讓整個電池包的剛度和強度得到提升。

考慮到了這麼多的細節之後,那實際上它的效果怎麼樣呢?

一個非常非常關鍵的信息來了:當不少品牌還是以碰撞後電池包內部不起火爲標準的時候,別克E5遵循的目標是:碰撞後電池包內部零侵入。

而且整車帶電池包的扭轉剛度達到了35000N·m/deg,在行業裡面也是比較領先的水平。

這也就很好的解釋了爲什麼在別克E5上市之後,雖然很多事故車即便是撞報廢了,但是它的電池包依然完好無損。

04、無線連接

再回過頭來看整個電池的時候,有沒有發現一個非常關鍵的點,就是它的排布走線非常乾淨。

水管在最邊上,只看到一點點的線束的連接,除此之外看不到更多的其它的線了。

原因是它的電池包裡面通過無線模塊採用了無線連接的方式。

實際上它採用了這種無線連接的方式之後,能夠減少90%的由低壓線束,低壓連接件等等的老化帶來的故障,從而提升可靠性。

因爲是採用了無線的方式進行連接,所以呢它的數據傳輸帶寬是有線方式的5到20倍。

而且無線模塊連接省下來的這部分空間,要麼可以給到電池包,要麼可以給到這些加強件。

即便是在這個電池包裡面爲數不多的高壓連接件上,它做的也更好。

外面的絕緣材料對裡邊的線纜的包裹性也很好,而且絕緣材料的厚度也更強。

作爲對比另外一個件就是通過卡接的形式卡在一塊,一個是卡完之後會有縫隙,第二是它也會更加的薄,密封性也沒那麼好,絕緣性也沒那麼好。

電池管理系統可以實時對電池包進行監測,而且還可以像智能手機軟件一樣進行OTA更新,更安全,更智能,工程上也更簡潔,一舉多得。

結束語

我對奧特能的潛力最直觀的感受是之前測別克E5的續航,同樣是繞上海中環一圈,續航達成率是102.9%,這個成績在我們此前測過的很多車裡面都是非常少見的。

本次看完E5電池包的拆解後只有一點感受:雖然通用的電動化轉型速度慢了點,但百年老店的沉澱確實很足。

電動車的電池是個Bug,它最重要、最貴,也最嬌氣,如果起火或短路,直接報廢,還有可能傷及人員,這個風險係數對消費者來說實在太高了。

別克E5做的比別家強的地方就是哪哪都多做一些,從而儘量降低這個風險係數,哪怕只是在小數點之後的數字做文章!

它並沒有去爲了一個很長的續航,去犧牲內部的包括安全間隙空間/安全性,包括加強梁等等的結構。

有人可能會說,這些好像和我買車關係不大嘛,不過我還是那個觀點:很多安全設計的使用概率極低,但一旦用上了那就是救人一命勝造七級浮屠的關鍵時刻!