穿著“金鐘罩”的電池包

2021年3月，中國新能源汽車市場已經(jīng)相當(dāng)火爆，常青品牌一汽-大眾終于將寶來（查成交價|參配|優(yōu)惠政策）純電動、高爾夫純電動兩款純電動車帶到了中國市場。與燃油車不同，一些電動汽車存在電池安全問題，令消費者望而生畏。吸取過去的教訓(xùn)，目前大多數(shù)產(chǎn)品都把“電池安全”的問題放在了相當(dāng)高的高度，大眾品牌也不例外。今天我們想分享一下:大眾電器產(chǎn)品的安全標(biāo)準(zhǔn)有多高？

●寶來純電、高爾夫純電

今天我們主要以一汽-大眾寶來純電動和高爾夫純電動為例分享電池安全部分，先來回顧一下兩款車的基本信息。同時，在兩款車首次亮相時，我們還為寶來純電動、高爾夫純電動、朗逸純電（查成交價|參配|優(yōu)惠政策）動進(jìn)行了試駕體驗。感興趣的朋友可以動:再試試寶來/高爾夫/朗逸（查成交價|參配|優(yōu)惠政策）純電動。

“博拉純電”

“高爾夫純電”

不用說，兩款車的外觀和內(nèi)飾設(shè)計部分與各自的燃油車型高度一致。作為“國民模特”，相信大家對寶來和高爾夫都很熟悉。動力系統(tǒng)和動力電池部分，兩車采用相同的配置，均搭載一臺最大功率100kW、最大扭矩290n·m的電機(jī)；電池部分搭載三元鋰電池組，容量37.2kWh，能量密度121Wh/kg，兩款車官方NEDC續(xù)航里程均為270km。

●帶“金鐘罩”的電池組

首先，一汽-大眾寶來純電、高爾夫純電采用了相同的技術(shù)和相同的測試標(biāo)準(zhǔn)動力電池組，所以兩款車在電池安全方面的表現(xiàn)是一樣的。兩款車都配備了當(dāng)代安普瑞斯科技有限公司的方形鋁殼電池。12節(jié)電池組成一個模塊，每輛車配備16個模塊。

兩款大眾產(chǎn)品均采用籠式高強度車身骨架，這是保護(hù)乘客的重要措施，也為車輛發(fā)生碰撞時的電池安全提供了依據(jù)。在直接影響碰撞安全性的電池組結(jié)構(gòu)部分，大眾采用雙層焊接高強度鋼板搭建框架結(jié)構(gòu)，電池組底部護(hù)板當(dāng)然也是不可或缺的。據(jù)官方介紹，電池組外殼總重量已經(jīng)超過90kg，犧牲輕重量的原因是為了更大程度上保證電池組的堅固耐用。

BMS是整個電池系統(tǒng)的大腦。它不可能癱瘓。公眾使用自行開發(fā)的BMS系統(tǒng)。其常規(guī)功能包括主動安全保護(hù)、故障診斷、電池安全實時監(jiān)測、主動干預(yù)等。然而，讓公眾感到自豪的是它的高安全級別。官方表示，BMS硬件平臺已經(jīng)達(dá)到了ASIL D級芯片的安全級別。

ISO26262標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)安全風(fēng)險程度將系統(tǒng)劃分為從A到D的安全需求等級，并根據(jù)S、E和C對等級進(jìn)行評估。簡單來說，ASIL級別越高，安全要求就越嚴(yán)格。當(dāng)然，對硬件開發(fā)過程的要求也會提升。ASIL分為A、B、C、D四個級別，正式來說，ASIL D級意味著BMS硬件將具有出色的耐用性和低故障概率。

●高電壓！當(dāng)心危險

除了電池組本身的安全配置外，避免高壓電力系統(tǒng)對用戶造成的危險也是安全技術(shù)的重點之一。在汽車部分，讓用戶意識到高壓電源的存在是每一輛電動車都需要的設(shè)計，比如橙色高壓線束、警示標(biāo)簽等措施都屬于這一類設(shè)計。

其次，即使用戶不小心觸碰到了電壓較高的區(qū)域，大眾也采取了一些盡可能避免危險的措施，比如增強各個線束接口的密封程度、涂抹絕緣材料、發(fā)生事故時自動切斷高壓系統(tǒng)等等。正式來說，國家標(biāo)準(zhǔn)對類似問題設(shè)置了20個安全類別，而公眾將其增加到了46個類別，這也是在安全方面超過國家標(biāo)準(zhǔn)的一種表現(xiàn)。

充電時，漏電保護(hù)、過流/過壓保護(hù)、欠壓保護(hù)等安全措施在電動汽車中很常見。此外，大眾還增加了充電保護(hù)的電源接地狀態(tài)監(jiān)測。如果充電樁接地狀態(tài)不好，存在安全隱患，車輛會拒絕充電，確保安全；比如為了避免充電溫度過高導(dǎo)致自燃等事故，大眾加入了電壓插頭、充電插座等部件的溫度監(jiān)測。

除了以上，大眾還為純電動汽車提供了10項充電保護(hù)措施，包括防雷、絕緣電阻檢測等項目，盡可能保證車輛充電過程中的安全。

電池包測試標(biāo)準(zhǔn)高于國標(biāo)

●電芯/電池組的安全測試是最重要的。

按照工程師的說法，電池部分需要從零件到系統(tǒng)一步一步的進(jìn)行檢查，也就是電池單體測試合格后，才會進(jìn)入電池模塊測試，模塊測試合格后再進(jìn)入電池系統(tǒng)測試?？偟膩碚f，測試的各個部分包括性能測試、壽命測試、耐久性測試和安全性測試。

以安全測試部分為例，模塊需要經(jīng)過針測、短路測試、過充測試、擠壓測試、海水浸泡、沖擊測試、振動測試、跌落測試、儲存測試、循環(huán)壽命測試等10個流程。電池組需要經(jīng)過多達(dá)184次安全測試和8次單個電池組的系列測試。主要分享一下大眾汽車電池組的安全測試是如何高于國標(biāo)的。

以點火試驗為例。該測試模擬車輛的外部火災(zāi)。點火試驗的國家標(biāo)準(zhǔn)是70秒左右。大眾已將測試時間延長至130秒。電池組測試后，不需要明顯的外部變形，也不需要損壞內(nèi)部結(jié)構(gòu)。

機(jī)械沖擊試驗部分，模擬車輛行駛過程中的顛簸和碰撞。按照國家標(biāo)準(zhǔn)，撞擊方向為單向撞擊，每個方向撞擊次數(shù)為3次。但大眾已經(jīng)從X、Y、Z軸的前后、上下、左右六個方向進(jìn)行了驗證。各方向撞擊次數(shù)均為6次，撞擊加速度高于國家標(biāo)準(zhǔn)25g。

比如在模擬車輛碰撞和電池組穿刺的針刺測試中，大眾會用一定直徑的鎢針，以一定速度穿透模塊中第一個電芯厚度的90%，測試電池組和BMS電池管理系統(tǒng)的綜合控溫能力。正式來說，一般的針刺測試都是在電池上進(jìn)行的，但是大眾也增加了電池組針刺，這是國標(biāo)沒有的測試。

此外，比國標(biāo)耗時9倍的E-MAST多軸振動試驗，模擬不同路況，通過溫度變化模擬四季變化，對電池組進(jìn)行連續(xù)充放電，測試其耐久性。在這樣的測試中，大眾標(biāo)定了幾個高于國標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)；大眾表示，這高于國標(biāo)，考慮到了國標(biāo)，也就是大眾標(biāo)準(zhǔn)。

●精確的行駛里程計算

談到安全，我們來談一談更接地氣、與日常駕駛密切相關(guān)的東西，比如精確的行駛里程計算。該功能是剩余續(xù)航里程的實時顯示。但據(jù)官方介紹，與普通車型不同，大眾的計算邏輯更復(fù)雜，內(nèi)容更詳細(xì)，顯示結(jié)果相對更準(zhǔn)確。

簡單來說，系統(tǒng)會根據(jù)剩余電池電量、電池溫度、實時能耗、上次駕駛習(xí)慣等因素綜合考慮剩余續(xù)航里程。這個算法有多詳細(xì)？比如奧迪e-tron（查成交價|參配|優(yōu)惠政策）還具有實時顯示剩余續(xù)航時間的功能。如果車輛開啟空調(diào)節(jié)，系統(tǒng)會提示“關(guān)閉空調(diào)節(jié)后的潛在續(xù)航里程”；但是大眾在純電動車上應(yīng)用的這個算法會精確到:后視鏡發(fā)熱損失的續(xù)航里程，座椅發(fā)熱損失的續(xù)航里程等等。

除了算法細(xì)致之外，大眾表示這個系統(tǒng)的監(jiān)控頻率高達(dá)10ms/次，也就是幾乎做到了實時監(jiān)控和實時顯示。溝通會上，大眾官方也給出了車輛測試時生成的圖，但遺憾的是官方不允許拍照，所以不能給大家看；從官方結(jié)果來看，這個計算邏輯帶可以說明剩余續(xù)航里程非常接近實際里程。

在談到精確的續(xù)駛里程計算時，官方還列出了一張顯示續(xù)駛里程的圖表——“某國外品牌高檔電動車”和“某國內(nèi)品牌電動車”的實際續(xù)駛里程。僅從官方列出的表格來看，大眾的計算邏輯的準(zhǔn)確性是相當(dāng)可觀的。但需要注意的是，插電式混合動力汽車的純電動續(xù)航里程較短，所以這個邏輯主要應(yīng)用于純電動汽車，目前有寶來純電動、高爾夫純電動。

最后，在低功耗管理系統(tǒng)部分，大眾也做了相關(guān)介紹。當(dāng)車輛剩余續(xù)航50km時，系統(tǒng)會自動將駕駛模式切換為ECO模式，用戶也可以手動將駕駛模式切換為Normal模式。當(dāng)剩余SOC為12%時，不能啟用正常模式，只能選擇ECO和ECO+作為駕駛模式。當(dāng)剩余8%的SOC時，系統(tǒng)自動切換到ECO+模式。

直到電量過低，車輛無法正常行駛，但出于安全考慮，電池仍會有兩次啟動車輛的能力，車輛可以行駛3-5米。同樣，在車輛剩余功率過低時，大眾也設(shè)置了KICKdown操作策略，即在車輛功率較低時，也能完成急加速超車動作，從而避免了一些危險的駕駛情況。

總結(jié):

綜上所述，其實除了檢測標(biāo)準(zhǔn)高于國家標(biāo)準(zhǔn)之外，大眾還開發(fā)了很多人性化的系統(tǒng)計算方法，讓消費者可以擁有更加便捷的用車生活。除了我們今天分享的內(nèi)容，大眾還介紹了一些關(guān)于插電式混合動力系統(tǒng)的邏輯。邁騰GTE（查成交價|參配|優(yōu)惠政策）的動力系統(tǒng)就是一個例子。我們將在11月22日開幕的廣州車展上與邁騰（查成交價|參配|優(yōu)惠政策）GTE分享這一部分。敬請關(guān)注。