鉅大LARGE | 點擊量:502次 | 2021年09月30日
電動汽車開發(fā)首要考慮電池安全
上汽集團是我國最大車企,其2012年旗下各公司的汽車銷量合計高達445.49萬輛,較上年上升12.24%,遙遙領先于排名第二到第四位的東風集團、一汽集團和北汽集團。ABEC2013論壇組委會邀請到了上海捷能汽車技術有限公司(ShanghaiE-PropulsionAutoTechnologyCo.Ltd.)負責人赴會演講,報告題目《動力鋰離子電池在整車上的應用》。上海捷能是2009年初上汽集團與上海汽車共同投資成立的,目的是自主開發(fā)能夠逐步替代傳統(tǒng)內燃機驅動技術的油電混合和純電驅動核心產品技術。
上汽集團新能源戰(zhàn)略瞄準汽車驅動電力化趨勢,具體技術發(fā)展路線是以電力為驅動主攻方向。按照集團的“十二·五”規(guī)劃,上汽集團要重點加快推進混合動力和電動汽車產業(yè)化,目標是2015年新能源車的國內市場占有率要達到20%,保持在業(yè)界的領先地位。上汽新能源汽車的產品路線圖見圖1。同時,適時推進燃料動力鋰電池車研發(fā)升級和示范運行。在節(jié)能汽車技術的發(fā)展方面,上汽集團的要求是快速降低公司汽車產品的平均燃油消耗值,達到2015年和2020年平均燃油消耗量限值目標。
在車用動力鋰離子電池技術的開發(fā)上,上汽對動力鋰離子電池組的基本要求是:①電池模塊性能要求具備高能量比;②電池組的熱管理非常重要,這涉及到冷卻系統(tǒng)和保溫隔熱材料技術;③電控系統(tǒng)要具備電芯/系統(tǒng)監(jiān)測、模組的安全保護、良好的均衡性、較好地支持整車通訊等性能;④模組的殼體要保證安全的同時盡可能輕量化;⑤安全。其中安全是最最基本的要求,體現(xiàn)在車輛設計和包括電池在內的動力系統(tǒng)設計的方方面面。安全系數若不夠,其他一切都是空談。整個演講內容有一半多的時間是在強調安全性。這也與雷諾的看法是完全一致的。在本次論壇設計的電動汽車與電池的焦點互動節(jié)目中,上臺“論劍”的專家都在一再強調電動汽車和電池的安全性至關重要。
上汽稱其在車用動力鋰離子電池的安全性上有完善的設計來保障,亦即在材料、電芯、模塊、系統(tǒng)和整車5個層級上多重保護,層層設防,以確保電池的安全使用,見圖2。在做到5層保護的基礎上,電池組的位置布局也很重要。上汽的車用動力鋰離子電池組布置優(yōu)先考慮整車中部,利用車結構梁框架供應保護,防止碰撞潰縮區(qū)域,這樣同時可以減少動力鋰離子電池重量對整車操控性的影響。假如動力鋰離子電池無法布置于整車中部區(qū)域,便要改進整車和動力鋰離子電池設計方法以確保安全。
在做到上述這些之后,接下來對車輛和電池的安全測試評估工作也非常重要。上汽對電芯(Cell)和模塊(Module)的安全評估,采取的是QCT743、UL1642和UN38.3測試認證標準,同時進行濫用測試評估;對電池組(Pack)動力系統(tǒng)的安全評估,則是要求通過UL2580全項目測試以及多項系統(tǒng)級的濫用測試。
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%
有關整車的安全評估,則是要考核整車對電池組的防護程度,同時對一些實際應用中可能出現(xiàn)的極端情況進行分析評估,這方面上汽重要采取美國標準側柱碰撞試驗。上汽在新能源汽車開發(fā)過程中對電池安全性的重視以及相關測試評估工作。