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本文作者: 利榮 | 2019-11-14 10:17 |
一直以來大家對(duì)電動(dòng)車電池安全的擔(dān)憂就沒有停止過,特別是之前一輛特斯拉Model S電池短路起火再次將這個(gè)話題推向高潮,連特斯拉都能燒起來,業(yè)內(nèi)還有能讓人放心的電動(dòng)汽車嗎?
再加上即將到來的冬季或?qū)⒊蔀樾履茉雌嚨钠款i期。不過威馬汽車創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官沈暉曾說過:“越是寒冬,越能凸顯實(shí)力派”。
雷鋒網(wǎng)獲悉,10月威馬汽車銷量為2056輛,環(huán)比增長(zhǎng)54.47%,同比增長(zhǎng)1169%。1-10月,威馬汽車?yán)塾?jì)銷量為1.47萬輛。目前威馬汽車在售車型僅威馬EX5一款車型,該車型共有兩種不同續(xù)航里程的版本,其中威馬EX5 400的續(xù)航里程為400公里,威馬EX5 520的續(xù)航里程為520公里,補(bǔ)貼后售價(jià)為13.98萬元-18.98萬元。自上市以來,威馬汽車?yán)塾?jì)銷量達(dá)1.85萬輛。
沈暉認(rèn)為,威馬EX5并沒有虧本在賣,這源自于在傳統(tǒng)汽車領(lǐng)域多年的威馬高管團(tuán)隊(duì)對(duì)供應(yīng)鏈的管理能力,尤其是對(duì)其中成本比例最大的動(dòng)力電池的供應(yīng)鏈管理。
管理的不只是價(jià)格,還包括對(duì)質(zhì)量的把控。正式上市的威馬EX5,電池全部采用VDA方形電芯,電池包系統(tǒng)能量密度均超過140Wh/kg。早在威馬EX5的發(fā)布會(huì)上,沈暉就表示整車路試通過了高溫、高寒及高原的“三高”測(cè)試,對(duì)于電池包的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)大多超過國(guó)標(biāo)要求的2倍。
11月12日,威馬溫州電池工廠對(duì)媒體開放,溝通會(huì)上,威馬產(chǎn)品經(jīng)理詳細(xì)講解了威馬電池?zé)峁芾鞻2.0系統(tǒng)。
威馬EX5電機(jī)的峰值功率160千瓦,峰值扭矩315牛/米,0-100公里加速時(shí)間小于8.5秒,這套動(dòng)力總成相當(dāng)于傳統(tǒng)高功率2.0T發(fā)動(dòng)機(jī)。威馬EX5在設(shè)計(jì)之初并沒有向新勢(shì)力造車其他企業(yè)那樣追逐更快的加速,比如3秒以內(nèi)。
誠然,更快的加速必然帶來大電流的放電,對(duì)于電池包壽命會(huì)有不可逆轉(zhuǎn)的影響。
威馬EX5在保證動(dòng)力性足夠前提下,讓電池的可靠性更長(zhǎng)久,這也是為什么威馬選擇電池包平臺(tái)化的原因。
正向開發(fā)的平臺(tái)為電動(dòng)車提供了好的骨架,三電技術(shù)中核心的電池包則提供了動(dòng)力來源。
威馬的電池包同樣采用平臺(tái)化設(shè)計(jì):電芯模組標(biāo)準(zhǔn)化、電池?zé)峁芾硗ㄓ眯?、箱體平臺(tái)化。
威馬采用 VDA 電芯模組,可以很好兼容寧德時(shí)代等供應(yīng)商提供的電池模塊,同時(shí)最為重要的電池包控制系統(tǒng)都由威馬自己研發(fā)。
具體而言,他們前期通過CFD的仿真,已經(jīng)對(duì)流道設(shè)計(jì)、流阻分布和對(duì)熱平衡的仿真,來確定這款熱管理系統(tǒng)是否滿足當(dāng)前的電池包,通過調(diào)整水排的大小、長(zhǎng)度來改變、來適應(yīng)電池包,平臺(tái)化的可以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的快速開發(fā),降低產(chǎn)品成本。
其實(shí),對(duì)于新能源汽車車主來說,隨著小寒、大寒節(jié)氣到來,“凍哭預(yù)警”連連發(fā)出,愛車怕“冷”續(xù)航里程受影響怎么辦?
1、電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)對(duì)抗寒冬
剛剛提到的電池包平臺(tái)化是威馬很早以前發(fā)布的核心技術(shù),如今威馬在核心技術(shù)上取得的突破是對(duì)抗寒冬的2.0 熱管理系統(tǒng)。
據(jù)雷鋒網(wǎng)了解,目前2.0 熱管理系統(tǒng)已開始應(yīng)用于威馬520 版本的。此外,即將上市的EX6也將搭載了熱管理2.0。
熱管理2.0主要優(yōu)勢(shì)在于以電池包獨(dú)立液冷設(shè)計(jì)、雙模加熱以及冬季續(xù)航增程系統(tǒng)為主,可以有效提升冬季可用電池容量和充放電效率,實(shí)現(xiàn)了車輛冬季續(xù)航增程20%(相當(dāng)于NEDC綜合工況下100公里)的突破性用車體驗(yàn)升級(jí)。威馬產(chǎn)品經(jīng)理表示,日常城市通勤,每充一次電,能多開兩到三天,有效解決了電動(dòng)汽車的冬季里程焦慮。
他進(jìn)一步解釋道,在低溫狀態(tài)下,電池正極的活躍度下降,將大大影響電池的使用。要解決這一問題同樣要從電池的熱管理角度著手解決。威馬汽車熱管理策略聚焦對(duì)電芯溫度的智能化、精準(zhǔn)管理,通過獨(dú)立液冷設(shè)計(jì)、PTC電加溫系統(tǒng)、零下30℃極地加溫系統(tǒng)(柴油加溫),以及全新基于柴油加溫的空調(diào)制熱回路設(shè)計(jì),可以在不同的溫度區(qū)間自主開啟加溫與冷卻功能,實(shí)現(xiàn)全天候電池包恒溫?zé)峁芾怼?/p>
可以看出,威馬電池?zé)峁芾鞻2.0系統(tǒng)做出的最大改變就是對(duì)柴油加熱輔助系統(tǒng)進(jìn)行了優(yōu)化。正如威馬工程師所言,柴油油箱從6.0L升級(jí)到了近10L,補(bǔ)充一次柴油可待機(jī)接近20天。柴油加熱不僅可以在冬天輔助電池進(jìn)入合適的工作溫度區(qū)間,還能輔助空調(diào)進(jìn)行加熱。
2、NCM811成為新能源汽車的新寵
在新能源汽車中,動(dòng)力電池仍然是純電動(dòng)汽車的核心零部件,在整車的價(jià)值中占比頗高。
威馬工程師告訴雷鋒網(wǎng),NCM523電池還是目前比較主流的電池方案,如今全球的三元?jiǎng)恿︿囯姵囟奸_始從中低鎳向高鎳轉(zhuǎn)換。而NCM811電池已經(jīng)成為下一代新能源汽車的電池方向,未來將會(huì)逐漸普及。
比亞迪也曾經(jīng)表示今年會(huì)量產(chǎn)NCM811電池。威馬EX5已使用寧德時(shí)代NCM811電池,能量密度超166Wh/kg。威馬汽車產(chǎn)品經(jīng)理提到,EX5的電池供應(yīng)商主要是寧德時(shí)代,采用的電池類型都是鎳鈷錳酸鋰電池,也就是NCM電池。
他直言,威馬EX5在不同配置的車型上,所采用的電池有所不同:
在NEDC續(xù)航300公里、400公里、460公里續(xù)航的威馬EX5車型上,威馬所采用的的都是NCM523電池,電池系統(tǒng)能量密度可達(dá)140Wh/kg;
在今年8月剛發(fā)布的威馬EX5 520車型上,威馬所采用的主要是寧德時(shí)代的NCM811電池,電池系統(tǒng)能量密度可達(dá)166Wh/kg。
目前市場(chǎng)上大部分純電動(dòng)汽車采用的是三元鋰電池,鋰電池負(fù)極材料基本上都是石墨,但正極材料有所不同。
值得注意的是,正極材料作為電動(dòng)汽車動(dòng)力鋰電池的核心,目前商業(yè)化應(yīng)用于電動(dòng)汽車的主要包括磷酸鐵鋰、錳酸鋰和包含鎳鈷錳酸鋰兩種的三元材料。其中國(guó)內(nèi)新能源汽車主流用正極材料為磷酸鐵鋰。以特斯拉為代表的新能源汽車企業(yè)主流用正極材料為三元材料。日產(chǎn)聆風(fēng)電動(dòng)汽車采用的是錳酸鋰正極材料動(dòng)力電池。
剛剛提到,鋰電池正極材料有所不同,其中以威馬為代表采用的電池正極材料為鎳鈷錳酸鋰,以特斯拉為代表采用的電池正極材料為鎳鈷鋁酸鋰。電池性能的高低,由正負(fù)極離子間的活性來決定。
威馬汽車將電池中鎳錳鈷的比例從5:2:3調(diào)整到8:1:1,由于鎳具有耐腐蝕性、耐氧化性、穩(wěn)定性等特點(diǎn),鎳的比例越高, 電池系統(tǒng)能量密度就越大,由140Wh/kg提升到166Wh/kg,在NEDC工況下續(xù)航里程最大增加220km。
威馬產(chǎn)品經(jīng)理舉例道,其熱管理1.0系統(tǒng)中,以電池包儲(chǔ)能為53.5kWh為例,在-30°C-0°C以上的溫度條件下,電加溫系統(tǒng)始終參與工作,電池放電電量?jī)H能夠達(dá)到97%,即51.46kWh,此時(shí)空調(diào)消耗電量為14.53kWh。在2.0系統(tǒng)中,0°C以下依靠柴油加溫,電加溫僅在0°C以上時(shí)參與工作,可保證電池放電量能達(dá)到99%,即53kWh,空調(diào)電量電量?jī)H為1.29kWh,大大降低了耗電量。
他認(rèn)為,目前國(guó)內(nèi)純電動(dòng)汽車之所以會(huì)出現(xiàn)續(xù)航里程虛高、高速狀態(tài)下續(xù)航里程大打折扣、電池容量虛標(biāo)、充電慢、等一系列三電問題,很大原因是池管理系統(tǒng)問題,威馬這個(gè)設(shè)計(jì)比最新的75度電的Model 3電池包水平再上一個(gè)臺(tái)階。
威馬電池包中電芯模組采用全串聯(lián)模式,在單個(gè)電芯發(fā)生故障時(shí),整個(gè)模組電路被切斷,防止對(duì)其他正常電芯造成影響,就如同家用電路中的保險(xiǎn)絲,當(dāng)電量過大時(shí),保護(hù)電器不被燒壞。
此外,獨(dú)立液冷回路位于電芯模組底部,通過在高導(dǎo)熱效率的鋁制水冷板上覆蓋導(dǎo)熱硅脂,確保更好的貼合性并維持電池在最佳溫度區(qū)間。 電池包每個(gè)電芯模組還內(nèi)置2個(gè)溫度傳感器 ,通過BMS和BTMS精確管理所有電芯,使電芯溫差控制在±2°C,有效提升電池壽命。
在配備獨(dú)立液冷系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,威馬汽車還提供了定制化電加溫和柴油加溫系統(tǒng)選裝,進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)電池包在-30°C~50°C不同環(huán)境溫度區(qū)間的高適應(yīng)和高穩(wěn)定性,確保電池不管是在放電還是充電過程中,都保持在最佳溫度區(qū)間。
在威馬電池工廠,可以明顯感受到自動(dòng)化科技感。在生產(chǎn)環(huán)節(jié)中,威馬引入全自動(dòng)AGV流水線操作,電芯模組的安裝使用6軸的ABB機(jī)器人全自動(dòng)抓取并通過視覺定位進(jìn)行安裝,機(jī)械臂在抓取模組的同時(shí)會(huì)檢測(cè)讀取電池信息,判斷模組電壓內(nèi)阻等參數(shù)是否符合初始化標(biāo)準(zhǔn),而電池模組的緊固螺栓則采用電動(dòng)扭矩控制安裝,這也將提升行業(yè)制造工藝標(biāo)準(zhǔn)。
從自建工廠生產(chǎn),到累計(jì)交付數(shù)字的不斷攀升,威馬汽車從平民化車型入手,穩(wěn)扎穩(wěn)打,同時(shí)在品牌、產(chǎn)品、體驗(yàn)、技術(shù)、出行等全產(chǎn)業(yè)鏈里所形成的“運(yùn)營(yíng)閉環(huán)”,如今在新能源汽車競(jìng)爭(zhēng)的下半場(chǎng),威馬借助三電動(dòng)力系統(tǒng)技術(shù)上的競(jìng)爭(zhēng)力,展開了對(duì)新能源市場(chǎng)革命性的“電池技術(shù)管理”殺招,可見其做足了功課。
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