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高效储能全面防护解析ID4X电池技术

2021-08-02 04:26:43| 来源:| 编辑:| 点击:0次

高效储能/全面防护 解析ID.4 X电池技术

全球汽车行业正在朝着智能电动汽车的方向加速转型,各大车企都制定了规模庞大的转型计划,定下了实现碳中和的时间表。但要是论实际行动,在这场转型中动作最快的还得数大众。在竞争对手们依然磨磨蹭蹭油改电的时候,大众已经推出了纯电专用的MEB平台,它不仅在硬件设计上全面革新,更采用了符合智能化要求的域集中式电子电气架构和软件系统。新技术的大量应用难免会造成一些问题,比如大众ID.3遇到的OTA升级故障,但是明眼人都能看出大众已经在智能电动汽车的竞争中占据了先机。

在国内,大众的转型脚步也非常快,南北大众建成了2座MEB工厂,已经开始投产ID.4系列纯电动汽车,并且后续车型也将很快问世。在20-25万元的价位,上汽大众ID.4 X(参数|询价)和一汽大众ID.4 CROZZ(参数|询价)迅速成为了最值得选购的电动汽车。

大众 ID.4 X(询价模块,请勿手动编辑,如需删除,请在图片上右键删除询价)

作为大众在中国投产的首批MEB平台车型,ID.4系列车型有太多值得我们关注的地方,但是消费者最关注的应该还是续航和安全,毕竟这是电动汽车的安身立命之本。接下来,我们就以上汽大众ID.4 X为例,向大家介绍一下大众MEB平台的电池技术。

大众是模块化/平台化的先行者,平台化的成本优势让大众成为了世界上最大的车企。在进入新能源领域时,大众也选择了从平台做起。先研发出MEB平台,再展开车型的开发。MEB平台的德语全称是Modularer E-Antriebs-Baukasten,翻译过来就是模块化电驱动平台,这是一款专为电动汽车优化过的纯电专用平台。

2018年10月,上汽大众的MEB工厂破土动工,并于2019年11月启动样车试生产,此后近一年时间则用于设备更新和产品验证工作。新工厂总投入约170亿元,规划年产能为30万辆。上汽大众ID.4 X正是在这家工厂生产的。

大众的MEB工厂不仅有传统汽车工厂里的冲压、焊装、涂装、总装四大工艺,还有电池包的生产线。在中国,上汽大众采购宁德时代的三元锂电芯,电芯能量密度达240Wh/kg。经过严格的检测之后,这些电芯在MEB工厂里被组装成电池模组,再由多个模组构成电池包。生产过程基本实现了无人化全自动生产,有助于提升一致性和可靠性。

通过改变电池包中模组的数量,可以改变电池包的电量,以满足不同车型的要求。上汽大众ID.4 X的电池包容量最大可达83.4kWh,能量密度最高为175Wh/kg,可以支持该车在NEDC工况下行驶555km。电池包托盘主要由高强度的铝合金框架和铝冲压底部装甲组成,可以有效抵御外界的冲击,避免电池模组和电芯收到挤压。

ID.4 X的智能BMS电池管理系统具备过充过放保护、智能低电量管理系统、智能全天候行程用电管理和先进的续航里程算法,有助于保障不同工况下的实际续航里程。这套BMS系统可以精确自学习精准反映电池状态,根据不同路况实时调控电耗,它还能基于用户驾驶习惯以及车载电器使用情况测算续航里程,从而减少里程焦虑的困扰。

上汽大众ID.4 X的电池包配备了高效的液冷温控系统,在-30℃~45°C的环境中,这块电池包均可以正常工作。优秀的热管理系统还带来了更长的电池寿命,在室温中进行500次充放电循环之后后,ID.4 X的电池包容量依然可以保持在97%的高水平。在行驶了8年12万公里之后,电池包容量大于80%。

上汽大众ID.4 X拥有优秀的百车身结构设计,并且大量应用的高强度材料,能够成分保障乘员和电池包的安全。

电池包的四周被高强度钢包围起来,底部还有两道高强度钢材料的横梁,能够避免电池包在发生事故时收到挤压。

除了优秀的设计之外,电池的安全性和可靠性还需要大量的试验来验证。在前期引入PHEV车型时,上汽大众已经在电池包的研发和测试上积累了丰富的经验。引进ID.4 X时,上汽大众累计进行道路耐久试验里程超过350万公里,覆盖吐鲁番、大理、海南、上海、哈尔滨、黑河等地,经历干热、湿热、干冷、温暖等气候条件。

上汽大众ID.4 X的安全标准很高,需要通过338项电池安全项目测试(国标要求仅为53项),涵盖碰撞、火烧、热扩散、高低温存放、温度冲击、盐雾测试等。上汽大众的企业标准不仅数量远超国标,而且测试环境更加严苛,对测试成绩的要求也要更高一些,能够保障全生命周期电池性能。

由于测试项目太多,所以只能向大家介绍几个最具代表性的测试。第一个是IPX8/IPX9K长时间浸水试验,模拟车辆泡水后,电池包是否出现水侵入状况。在试验中,电池系统在水下浸没(地库泡水、台风地面积水)1米达24小时,或者高压水枪洗车,电池包安然无恙。(图为途观L(参数|询价) PHEV的电池包浸水试验)

在“泡澡”之后,电池包还要被火烧。火烧试验模拟电池包在遇到车辆事故外部失火状态下的安全性。在这项试验中,电池包首先直接暴露在火焰中70s,然后在持续燃烧60s,整个试验总时长3min。在试验中和试验后2h内,电池包不能出现起火和爆炸的情况。(图为上汽大众途观L PHEV的电池包)

模拟碰撞试验也是非常重要的一项试验,这项试验模拟车辆遭受撞击时,电池包是否安全稳定。在这项试验中,电池包通过高压发射装置以60g的加速度弹射出去(国标要求仅为25g),看电池包内部的机械连接和结构是否会出现异常或损坏。(图为上汽大众途观L PHEV的电池包)

作为大众集团电动汽车的基石,MEB平台将应用到未来的几百万甚至上千万辆新车上,所以在技术标准上必然是非常严格的。上汽大众ID.4 X作为首批国产的MEB平台车型,在电池技术上也表现出了非常高的水平,其能量密度和可靠性都处于行业领先的水平。

编辑点评:面对智能电动汽车的潮流,大众是转型最快的传统车企,这既是因为对未来趋势的精确洞察,也是由于“排放门”后巨大的外部压力。为了实现成功转型,大众在MEB平台下了重注。目前来看,结果是比较乐观的,大众的ID.3在欧洲热销,ID.4在中国也表现出了很强的产品力。你是否看好大众的转型呢?

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