[ EV知道 實(shí)驗(yàn)室 ]上一篇文章我們分析了用四年時(shí)間從底層技術(shù)做起、立志造好車的前途汽車,為其第一款產(chǎn)品前途K50精心準(zhǔn)備的機(jī)械基礎(chǔ)(材料、工藝與結(jié)構(gòu) 前途技術(shù)解析——車身懸掛篇)。那么作為決定車輛性能另一要素的動(dòng)力系統(tǒng)又有什么特點(diǎn)呢?
據(jù)前途汽車公布其自主掌握了三大核心技術(shù):整車控制管理系統(tǒng)(VCU)、可再充電能量儲(chǔ)存系統(tǒng)(RESS)、新材料和輕量化技術(shù)。截止6月20日,共提交專利申請(qǐng)1190項(xiàng),其中415項(xiàng)已獲得授權(quán)。VCU、RESS還有驅(qū)動(dòng)電機(jī)一起構(gòu)成了K50的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),也就是新能源汽車中經(jīng)常提到的“三電”(電池、電機(jī)、電控)系統(tǒng)。這就是本文要和大家分享的內(nèi)容。
一、電池
1、電池單體
前途K50在電池單體上選擇了軟包電芯,其單體能量密度達(dá)223.58Wh/kg。
目前,汽車動(dòng)力電池在封裝形式上大體分為軟包、硬殼兩種,而硬殼又分為圓柱和方形,所以軟包一般與圓柱、方形并稱。它們憑借各自的特點(diǎn),都擁有各自的支持者。
國內(nèi)新能源汽車以軟包與方形電池為主,圓柱電池則因?yàn)?a href='http://m.gqmn.com.cn/b-100241.html' target=_blank>特斯拉的使用而更為大眾所知。
說起來,業(yè)界一般認(rèn)為當(dāng)初在開發(fā)Roadster和Model S的時(shí)候,特斯拉的唯一選擇就是從市場(chǎng)上去購買電池,自行開發(fā)電池系統(tǒng)。而當(dāng)時(shí)來說市場(chǎng)上最為成熟穩(wěn)定的電池就是其選擇的松下18650圓柱電池,而當(dāng)時(shí)的軟包、方形電池都存在著一定的品控不穩(wěn)定問題。相較于投入大量的人力物力與電池供應(yīng)商一起去改善電池的生產(chǎn)工藝,特斯拉認(rèn)為設(shè)計(jì)好一套近萬節(jié)電池的管理系統(tǒng)更容易些。隨著自身的這套電池管理系統(tǒng)越用越熟練和大規(guī)模采購帶來的規(guī)模效益,特斯拉近期也基本不會(huì)再行轉(zhuǎn)換陣營了。
而隨著國內(nèi)新能源汽車的極速發(fā)展,國內(nèi)電池制造技術(shù)在強(qiáng)大需求的刺激下也得到了巨大發(fā)展。特別是在軟包電池方面,隨著工藝的成熟,單體的能量密度與一致性得到了飛躍式的提升。這種情況下由于軟包電池自身的包裝材料和結(jié)構(gòu)所擁有一系列優(yōu)勢(shì)就逐漸顯現(xiàn)了出來。這些優(yōu)點(diǎn)包括:
1、重量輕。軟包電池質(zhì)量較同等容量的鋼殼鋰電池輕40%,較鋁殼鋰電池輕20%,對(duì)于提高單體電池能量密度有先天性的優(yōu)勢(shì);
2、內(nèi)阻小。軟包電池的內(nèi)阻較其他形式鋰電池小,可以極大的降低電池的自耗電;
3、循環(huán)性能好。理論上軟包電池的循環(huán)壽命更長,100次循環(huán)衰減比鋁殼少4%~7%;
4、設(shè)計(jì)靈活。外形可變?nèi)我庑螤?,可根?jù)客戶的需求定制適配的電芯型號(hào)。
這些優(yōu)點(diǎn)都極為符合當(dāng)下新能源汽車行業(yè)對(duì)于動(dòng)力電池的需求,前途汽車的選擇也就是自然而然的了。
2、電池模組與電池總成
前途汽車在電池模組部分下了很大功夫,設(shè)計(jì)了獨(dú)立的電池標(biāo)準(zhǔn)箱。這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)箱一定程度上實(shí)現(xiàn)并替代了部分傳統(tǒng)電池總成的功能。
該標(biāo)準(zhǔn)箱采用標(biāo)準(zhǔn)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),由前途汽車自主建設(shè)的全自動(dòng)化電池系統(tǒng)生產(chǎn)線采用自動(dòng)化、高標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)備進(jìn)行生產(chǎn),生產(chǎn)效率為1.5分鐘/箱。
標(biāo)準(zhǔn)箱設(shè)計(jì)上符合IP67標(biāo)準(zhǔn),擁有高可靠性、耐久性、高安全性的特征。箱內(nèi)電芯間的泡棉設(shè)計(jì)可以有效吸收電池“呼吸”導(dǎo)致的尺寸變化,而布設(shè)的獨(dú)立水室提供了高效的散熱性能與更高的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。此外,標(biāo)準(zhǔn)箱內(nèi)設(shè)置了獨(dú)立電池管理系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了各標(biāo)準(zhǔn)箱對(duì)電芯的智能化管理。
標(biāo)準(zhǔn)箱的使用使得前途K50的電池總成不再如同大多數(shù)電動(dòng)汽車的電池總成那樣使用鋁材等材料制作總成外殼,使得電池布局上更為靈活。
為了更好的發(fā)揮電池性能、提供電池的適應(yīng)性,K50配備了性能優(yōu)良的主動(dòng)液冷式電池?zé)峁芾硐到y(tǒng),保證全溫度(-30℃~55℃)范圍內(nèi)正常行車。經(jīng)過前途汽車進(jìn)行的環(huán)境倉試驗(yàn)及兩冬一夏的實(shí)車試驗(yàn),系統(tǒng)溫差在8℃以內(nèi)。其中極寒地區(qū)70%的時(shí)間電池溫度維持在10℃-15℃,極熱地區(qū)85%的時(shí)間電池溫度維持在25℃-33℃。有效保證了電池溫度一致性,進(jìn)而延長電池循環(huán)壽命。
據(jù)廠家測(cè)試,在-30℃環(huán)境下,通過PTC加熱(俗稱半導(dǎo)體加熱)可以保證在極端溫度下能夠正???慢充電及運(yùn)行,并可以提高續(xù)駛里程約15%。開啟熱管理20分鐘后,百公里加速性能可以提高約50%。
三電系統(tǒng)可以說是電動(dòng)汽車之所以叫這個(gè)名字的核心,而廠家第一款產(chǎn)品所做出的選擇則往往代表著其未來相當(dāng)一段時(shí)間的技術(shù)方向。前途汽車所選擇的路線未來將如何發(fā)展,我們一同期待。
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