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电池包技术含量超越特斯拉,这是一场零跑的领跑

原标题:电池包技术含量超越特斯拉,这是一场零跑的领跑

文/Sky

一直以来大家对电动车电池安全的担忧就没有停止过,特别是上个月一辆特斯拉Model S电池短路起火再次将这个话题推向高潮,连特斯拉都能烧起来,业内还有能让人放心的电动汽车吗?

但你确定特斯拉的电池技术就是最好的吗,而且据说那起事故还另有隐情?当然,这不在今天的讨论话题之内,今天的重点是探讨零跑的电池技术。

想必很多人对零跑S01这款双门四座小跑车感兴趣,毕竟补贴后十多万元的价格极为亲民,可以说圆了无数人的跑车梦,唯一担心的可能就是它的电池技术安全性。

为什么选择三元锂电池?

零跑S01同样采用三元锂电池,虽然相比磷酸铁锂、钛酸锂材料,三元锂在安全性和寿命方面不占优势,但三元锂的好处就是能量密度大,一致性好,耐低温,这意味着可以给汽车节省更多的空间和重量,所以被乘用车行业广泛采用。

例如比克18650电池(三元锂电池)的能量密度已经达到232Wh/kg,而目前国内主流的磷酸铁锂电池基本上徘徊在150-170Wh/kg左右;三元锂电池在-20℃时的电池容量能保持常温的70%,而磷酸铁锂电池仅剩54%。

但三元锂材料在200℃时就会分解产生剧烈化学反应,而磷酸铁锂电池的分解温度在800℃。所以三元锂安全性上的不足,就要通过PACK和BMS弥补,这也是为什么各大车企都要研发自主电池技术的原因。

那么零跑电池包的PACK技术有何创新?

目前行业电芯方案主要有三种:圆柱形、方形和软包

考虑到底盘高度和技术安全性,零跑S01采用了18650圆柱型电芯,这是目前行业内三元技术应用最成熟,一致性最好的,也是特斯拉、零跑等车企选用的主流方案。

▲零跑S01电池包

方形电芯虽然放电倍率性好、组装方便,但缺点就是散热性、通用性和一致性相对较差。

至于软包锂电池,在能量密度、重量、组装灵活性方面都有优势,但最大的挑战在于软包装材料——铝塑复合膜,质量和工艺要求太高,同时成组结构复杂,电芯一致性较差,并且封口工艺和机械强度可靠性差,所以很难满足车用市场需求。

在可能涉及电动车自燃的安全性方面,零跑主要做了三点创新保障

一是单电芯双极双保险安全设计:包括宝马在内的业内电动车电池,在遭遇电流过大情况下的普遍做法是将整个电池组主回路的保险丝断掉;

而零跑采用独特的单电芯双极双保险设计,每个电芯通过铝丝与汇流排相连,这样就给予每个单电芯独立保护,在提高安全性的同时,更便利维修。

二是PACK高低压全隔离专利设计:零跑把所有的带电漏电体都做到了隔离,充分防止电池包短路,降低碰撞损失。最重要的是每个模组之间使用横梁进行硬件隔离,可以提供1-2分钟的防火隔离时间,零跑为此申请了专利。要知道,特斯拉Model S从短路到剧烈燃烧前后就6秒钟左右的时间,而零跑这项技术无疑确保了逃生自救时间。

三是全铝一体化加强外壳设计:零跑电池箱外壳采用一体化全铝工艺,箱体总重比同尺寸钣金箱体减少40%。而且首创的一体化无螺钉模组结构可以保障电池模组内部结构完全无金属化,还能避免螺钉脱落导致模组内部松动等问题。

比特斯拉效果更好的电池热管理系统

在电池包热管理上,零跑在特斯拉的蛇形冷却方式基础上改进优化,使得整个电池包电芯的温差控制在1.5℃以内(特斯拉为2℃),常温放电效率高达97.7%,黑河-15℃环境下放电效率达92.5%,高于常规标准(90%),可延长电池寿命20%。

同时由于在电芯排布结构和水冷管设计方面的技术升级,在同样的体积空间内,采用21700电芯的48度电零跑电池包能量密度达到了160Wh/kg,和最新的75度电的Model 3电池包一个水平。

再举个例子,目前国内纯电动汽车之所以会出现续航里程虚高、高速状态下续航里程大打折扣、电池容量虚标、充电慢、等一系列三电问题,很大原因是BMS电池管理系统与SOC荷电状态的精度不高所导致。

业界普遍采用的霍尔传感器检测法(精度2%),只能保证常温下的精度,在低温和高温状态偏差较大。而零跑汽车自主设计高精度高集成检测模块——四合一分流器(精度0.5%),比霍尔电流传感器精度提高4倍,能够保证在20-45°的范围内,SOC精度偏差不超过3%。

更严苛的测试环境保证功能安全

除了技术安全保障,零跑电池包也充分考虑到了应对不可抗力因素下的安全冗余设计。例如碰撞导致的电池剧烈变形,水浸、火烧等意外情况下确保不会因为电池带来安全隐患。这方面零跑电池都是一次性通过针刺爆炸、加热爆炸、5米高空跌落等严酷安全测试。

最后

虽然很多新能源车企宣称掌握了三电核心技术,但有多少水分值得商榷,至少很多都没有自己的PACK技术,而是采用电池供应商提供的解决方案,难以与整车系统匹配做到一致性。

而零跑的电池包内部组件全部自主研发,包括模组,PACK,BMS硬件,软件和算法。零跑动力电池负责人向我们表示,这是在国内整车厂中除了比亚迪以外,电池包自主研发程度最高的。

那么,这样的技术能让你放心吗?返回搜狐,查看更多

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