鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量：1125次 | 2021年09月17日
“鐵電池”做盾 比亞迪電動(dòng)汽車安全穩(wěn)定
前不久，比亞迪宣布計(jì)劃針對(duì)出租車及公交大巴市場(chǎng)推出零元購(gòu)車零成本零排放解決方法。在解決了出租車公司和公交公司一次性購(gòu)買電動(dòng)汽車資金壓力的同時(shí)，也讓e6成為了出租行業(yè)的搖錢樹(shù)。它不僅為公司尋求新能源的發(fā)展探索出了全新的模式，更向外界展示出了自己對(duì)e6純電動(dòng)汽車產(chǎn)品性能的自信。相較傳統(tǒng)的燃油汽車，純電動(dòng)汽車最大的特點(diǎn)就是采用純電驅(qū)動(dòng)，電池的安全在一定程度上也就意味著整車的安全。比亞迪純電動(dòng)汽車e6不僅整車符合國(guó)內(nèi)各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)及美國(guó)FMVSS嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)長(zhǎng)期路試顯示出動(dòng)力鋰離子電池鐵電池的持久穩(wěn)定。據(jù)比亞迪最新數(shù)據(jù)顯示，截至九月底，先后在深圳投入公交運(yùn)營(yíng)的300臺(tái)e6純電動(dòng)出租車?yán)塾?jì)總行駛里程接近2600萬(wàn)公里，單車最高里程接近24萬(wàn)公里，相當(dāng)于普通私家車超過(guò)10年的行駛里程，其間沒(méi)有更換過(guò)一次電池，充分驗(yàn)證了鐵電池的安全可靠。
確保熱穩(wěn)定性比亞迪選擇磷酸鐵鋰離子電池
作為汽車動(dòng)力鋰離子電池，安全性是壓倒一切的首要考慮因素。而電池安全分為電安全和熱安全。電安全可以通過(guò)外部手段來(lái)保障。例如給一臺(tái)手機(jī)充電，不論其電池質(zhì)量如何，只要設(shè)置一個(gè)自動(dòng)停充的電壓值，就可防止過(guò)充。這就是電安全設(shè)置。
而熱安全是指電池材料在不同溫度下的穩(wěn)定性，它完全依靠電池自身的品質(zhì)來(lái)保障。因?yàn)槲覀儾豢赡芡ㄟ^(guò)后天手段，把動(dòng)力鋰離子電池一個(gè)個(gè)用絕熱材料包裹起來(lái)，那會(huì)造成整車重量的嚴(yán)重超標(biāo)。因此選擇動(dòng)力鋰離子電池時(shí)，電池材料的熱穩(wěn)定性是重要考慮因素，而不能一味追求高能量密度。
當(dāng)前鋰離子電池分三大類：
符合Exic IIB T4 Gc防爆標(biāo)準(zhǔn)
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
參數(shù)
鈷酸鋰離子電池
錳酸鋰離子電池
磷酸鐵鋰離子電池
熱穩(wěn)定性
IP67防水，充放電分口 安全可靠
標(biāo)稱電壓：28.8V
標(biāo)稱容量：34.3Ah
電池尺寸：(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域：勘探測(cè)繪、無(wú)人設(shè)備
180度分解并釋放氧氣
分解溫度高于鈷酸鋰離子電池
600度結(jié)構(gòu)依然穩(wěn)定，不釋放氧氣
能量密度
150-160瓦時(shí)/千克
低于鈷酸鋰離子電池，高于磷酸鐵鋰離子電池
100-110瓦時(shí)/千克
應(yīng)用領(lǐng)域
手機(jī)、筆記本電腦
汽車（如日系）
汽車、儲(chǔ)能電站（如比亞迪）
化學(xué)原理及使用壽命
50度環(huán)境下，正極的錳熔解進(jìn)電解液，縮短壽命
三價(jià)鐵，無(wú)法再進(jìn)行化學(xué)變化，壽命長(zhǎng)
從上述表格中，我們可以看出，鈷酸鋰離子電池能量密度非常高，但當(dāng)它在高溫下不穩(wěn)定，達(dá)到180度它就會(huì)分解成氧，放出大量的熱能爆炸;錳酸鋰離子電池，其安全性雖然高于鈷酸鋰但它加熱的時(shí)候也會(huì)分解成氧，容易爆炸，而且錳的溶解會(huì)造成電池壽命的縮短;而磷酸鐵鋰離子電池在高溫下十分穩(wěn)定，一般不會(huì)發(fā)生分解反應(yīng)，即使發(fā)生了分解也不會(huì)出現(xiàn)氣體，它雖然能量密度不占優(yōu)勢(shì)但是熱穩(wěn)定性是最好的。出于安全和電池壽命的綜合考慮，比亞迪選用了磷酸鐵鋰離子電池作為了純電動(dòng)汽車的動(dòng)力鋰離子電池。除了比亞迪，通用亦打算改用磷酸鐵鋰離子電池作為電動(dòng)汽車動(dòng)力鋰離子電池。
高安全性能足以經(jīng)受各種嚴(yán)苛試驗(yàn)
比亞迪方面表示，為了確保動(dòng)力鋰離子電池具有良好的安全穩(wěn)定性，在研發(fā)過(guò)程中曾多次對(duì)鐵電池進(jìn)行火燒、擠壓、針刺、過(guò)充、短路等極端測(cè)試。
從測(cè)試結(jié)果來(lái)看，比亞迪的磷酸鐵鋰離子電池的安全性能可圈可點(diǎn)。例如，在電動(dòng)汽車長(zhǎng)途行駛過(guò)程中，難免會(huì)出現(xiàn)電池高溫運(yùn)作的情況，比亞迪以5℃/min的速率加熱電池至150℃，并保持2小時(shí)進(jìn)行爐熱測(cè)試，電池?zé)o起火燃燒爆炸的現(xiàn)象發(fā)生;針對(duì)潛在存在的碰撞事故，比亞迪進(jìn)行了擠壓測(cè)試，將電池完全擠壓變形，e6未發(fā)生起火燃燒;假如因?yàn)榕鲎玻l(fā)了電池的短路，我們也完全不用擔(dān)心電池會(huì)起火爆炸，比亞迪用導(dǎo)線連接電池的正負(fù)極使其短路(導(dǎo)體內(nèi)阻≤5mΩ)，進(jìn)行了保持10分鐘的短路測(cè)試，證明了電池的安全性;另外，比亞迪還模擬了電動(dòng)汽車從高空跌落的情況，將電池從1m高度跌落至混泥土表面，電池也僅出現(xiàn)了輕微的變形。
在各種極端測(cè)試下，比亞迪鐵電池即使內(nèi)部或外部受到傷害，但均不起火、不爆炸，表現(xiàn)出了極高的安全指數(shù)，確保駕乘者在各種環(huán)境下的用車安全。
解決電池一致性難題夯實(shí)安全基礎(chǔ)
電池的一致性一直是純電動(dòng)汽車發(fā)展中的難題，電池組中的一節(jié)電池出現(xiàn)問(wèn)題，整個(gè)電池組的工作都會(huì)受影響，牽一發(fā)而動(dòng)全身。因此電池一致性好是電池安全的重要一環(huán)。但是這對(duì)電池組的設(shè)計(jì)、制作以及組合、管理與維護(hù)等方面都有高要求。不管哪個(gè)性能指標(biāo)都重要，缺一不可，電池一致性包括：容量一致性、循環(huán)一致性;內(nèi)阻一致性、動(dòng)態(tài)內(nèi)阻一致性;電壓一致性、壓降一致性，這每一個(gè)指標(biāo)背后都代表著多項(xiàng)技術(shù)難題的攻克。新能源汽車使用的是動(dòng)力鋰離子電池組，由若干個(gè)鋰離子電池組成。假如電池組的一致性不好，就容易造成有的過(guò)度充電、有的充電不足現(xiàn)象，影響整個(gè)電池組的使用壽命和效率，甚至出現(xiàn)安全問(wèn)題。
比亞迪依托自己在世界電池領(lǐng)域的領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)，將電池一致性做到了極致。所研發(fā)的磷酸鐵鋰離子電池從產(chǎn)品設(shè)計(jì)、裝備，到生產(chǎn)工藝、管理全流程確保電池組的一致性。使得單體電池的安全性、壽命和電池組相同，確保了電池單體的高安全性能，也解決了電池組在純電動(dòng)汽車上的安全問(wèn)題。
多重安全防護(hù)從源頭確保電池安全
為進(jìn)一步保證電動(dòng)汽車安全，比亞迪還針對(duì)動(dòng)力鋰離子電池組件進(jìn)行了7重安全設(shè)計(jì)。以比亞迪e6(報(bào)價(jià)參數(shù)圖片論壇)純電動(dòng)汽車為例，其所用動(dòng)力鋰離子電池單體、電池模組、電池系統(tǒng)均采取了必要的安全設(shè)計(jì)和多重安全防護(hù)措施。
防爆閥作為多層安全防護(hù)設(shè)計(jì)中的重要一層，保證在電池出現(xiàn)異常時(shí)，可靠啟動(dòng)，完成泄壓使命，防止電池爆炸，而且防爆閥為無(wú)碎片式設(shè)計(jì)，即在防爆閥啟動(dòng)后，防爆閥與蓋板主體仍然連接在一起，不會(huì)有碎片、異物飛出。
第二重高壓安全設(shè)計(jì)，這是安全的重中之重，比亞迪也做到了這項(xiàng)技術(shù)當(dāng)前的極致。最小電氣間隙、最小爬電距離遠(yuǎn)超出國(guó)標(biāo)及美國(guó)UL標(biāo)準(zhǔn)要求，各種電氣絕緣材料均經(jīng)過(guò)美國(guó)UL認(rèn)證。此外主動(dòng)力回路上串聯(lián)多個(gè)保護(hù)裝置更多一層保障，當(dāng)電池包出現(xiàn)異常時(shí)，可以通過(guò)保護(hù)裝置將電池包分?jǐn)酁殡妷狠^低的各個(gè)部分。同時(shí)，在電池包正常充、放電以外的其他時(shí)間(也包括電池包的存儲(chǔ)、運(yùn)輸、維護(hù)、修理)，可以通過(guò)保護(hù)裝置將電池包分?jǐn)酁殡妷狠^低的多個(gè)小段，防止意外情況(如嚴(yán)重碰撞)發(fā)生時(shí)造成事故。
當(dāng)然備受關(guān)注的電池模組阻電工作也做到了家，電池模組及包體外殼均采用UL認(rèn)證的塑膠材料，具有優(yōu)秀的電絕緣性能。同時(shí)，為防止電池內(nèi)部間短路或電池與車身短路，降低電池包短路風(fēng)險(xiǎn)，所有電連接端子均采用隔離設(shè)計(jì)，即所有電連接端子與其他帶電體和導(dǎo)電體物理隔離;此外，電池包正負(fù)極分布于電池包的兩側(cè)，防止電池包發(fā)生正負(fù)極短路。
在電池包內(nèi)做好一切阻燃準(zhǔn)備后，還有一重設(shè)計(jì)可以外在感應(yīng)，人為杜絕隱患。當(dāng)車輛因?yàn)榕鲎猜╇姇r(shí)，控制系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)響應(yīng)，通過(guò)手動(dòng)開(kāi)關(guān)按鈕及時(shí)斷開(kāi)動(dòng)力回路，(嚴(yán)重漏電時(shí)控制系統(tǒng)可以自動(dòng)切斷動(dòng)力回路，)防止風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)一步擴(kuò)大。
權(quán)威測(cè)試鑒定鐵電池?fù)碛兄忻离p保險(xiǎn)
作為國(guó)家汽車新產(chǎn)品通告內(nèi)產(chǎn)品，e6純電動(dòng)汽車不僅通過(guò)了國(guó)家相關(guān)檢測(cè)機(jī)構(gòu)的整車碰撞安全、系統(tǒng)電安全、電池安全等試驗(yàn)，而且還按照美國(guó)FMVSS標(biāo)準(zhǔn)，美國(guó)US-NCAP以及美國(guó)保險(xiǎn)協(xié)會(huì)IHSS試驗(yàn)工況進(jìn)行了驗(yàn)證，同時(shí)滿足ECER100要求，可謂擁有中美雙保險(xiǎn)。
今年五月比亞迪e6出租車因其它車輛司機(jī)醉駕、高速撞擊，遭遇一場(chǎng)嚴(yán)重交通事故，引起社會(huì)對(duì)電池安全的關(guān)注。六月由深圳市計(jì)量質(zhì)量檢測(cè)研究院組織，邀請(qǐng)國(guó)內(nèi)電動(dòng)汽車整車及動(dòng)力系統(tǒng)、部件安全、結(jié)構(gòu)安全、碰撞安全、電子電氣安全、電動(dòng)汽車動(dòng)力鋰離子電池、材料燃燒特性等領(lǐng)域的13名業(yè)內(nèi)權(quán)威比較亞迪電動(dòng)汽車進(jìn)行了為期兩個(gè)月的權(quán)威鑒定。經(jīng)過(guò)鑒定，在遭遇肇事車輛超過(guò)180km/h的高速撞擊和與路邊大樹(shù)的高強(qiáng)度二次撞擊后，電弧引燃內(nèi)飾材料及部分可燃物質(zhì)。但整個(gè)事故中e6出租車動(dòng)力鋰離子電池沒(méi)有發(fā)生爆炸，72節(jié)單體電池(占全部96節(jié)動(dòng)力鋰離子電池的75%)未起火燃燒。動(dòng)力鋰離子電池系統(tǒng)在整車上的安裝布局、絕緣防護(hù)及高壓電系統(tǒng)設(shè)計(jì)合理，整車安全設(shè)計(jì)未見(jiàn)缺陷。足見(jiàn)e6在動(dòng)力鋰離子電池安全性方面經(jīng)受住了嚴(yán)重事故的考驗(yàn)。
總體而言，比亞迪作為全球最先實(shí)現(xiàn)磷酸鐵鋰離子電池產(chǎn)業(yè)化的車企之一，最先將磷酸鐵鋰電動(dòng)汽車投放市場(chǎng)，300臺(tái)e6出租車和200臺(tái)K9大巴兩年多的成功運(yùn)營(yíng)，使電池的性能優(yōu)勢(shì)得到了充分的證明。與此同時(shí)老牌車企通用也計(jì)劃在電動(dòng)汽車領(lǐng)域回歸磷酸鐵鋰路線。這些事實(shí)證明比亞迪選擇了一條正確的技術(shù)路線，并已走在前列。如今比亞迪正大力推進(jìn)公交電動(dòng)化，基于自己產(chǎn)品的成熟穩(wěn)定，比亞迪采用零元購(gòu)車零成本零排放創(chuàng)新模式，不僅可以給出租車公司和公交公司帶去豐厚的利潤(rùn)，而且還為新能源汽車的推廣和節(jié)能減排供應(yīng)可行性途徑。
