從某種角度來說,冬天是電動車續航的「照妖鏡」。溫度的降低導致電池活性降低,進而導致續航縮減,再加上部分電量用來空調取暖,續航再打折扣。
于是我們看到過去關于冬天開電動車的那些段子:電動車變電動爹、過冬全靠抗、空調不敢開、取暖靠抖腿……如何保證冬日電動車有一個比較好的續航表現?這是現階段電動車所面臨的問題。
好在,已經有企業在想解決方案。
近日,威馬向外界展示了其第二代熱管理系統(熱管理 2.0)。按照官方說法,熱管理 2.0 可以為車輛冬天續航增程 20%(相當于 NEDC 綜合工況下 100 公里),一定程度上解決用戶在冬天的里程焦慮。
文章開始前,我們要闡述一個概念:為什么我們需要電池熱管理系統。
電池有其最佳工作溫區,溫度過低會導致電池活性降低,影響電池放電效率,導致續航縮減;溫度過高則會容易造成熱失控,也就是自燃事故的產生,再深入一點就是,我們要保持電池的一致性,電池的一致性高,穩定性越好,越容易控制。
如何保持電池一致性?這里分為兩個部分,先天和后天。前者是在電池生產時通過控制原材料品質、關鍵材料性能以及優良的裝配工藝來保證電池的一致性,當然這樣并不能完全解決這個問題,這個時候電池熱管理系統(BMS)就登場了。按照官方說法,威馬的電池熱管理系統可以實現電池包在-30℃~50℃不同環境溫度區間的高適應和高穩定性,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間。
這里就要說到威馬實現熱管理的三種策略:主動冷卻、電加熱和柴油加熱。
圖片中展示的就是威馬的第二代電池熱管理技術。
作為標配的熱管理設計,獨立液冷回路位于電芯模組底部,通過在高導熱效率的鋁制水冷板上覆蓋導熱硅脂,確保更好的貼合性并維持電池在最佳溫度區間。而且,威馬在電池包的每個電芯模組內置了兩個溫度傳感器,通過 BMS 和 BTMS 來監控管理電芯狀態。
在獨立液冷系統的基礎上,威馬提供電加溫和柴油加溫系統的選裝,二者都可以在低溫下為電池加熱,使之維持在最佳溫區,確保動力輸出和充電效率,當然后者的效果要比前者好。
標配的熱管理適用于像海南這種溫度本身就很高的地方,電加溫則適用于冬天溫度稍微高一點的區域,比如上海,至于柴油加溫系統, 我想大部分北方地區都需要用到。至于價格,「電池包電加溫系統」的選裝價格為 2880 元,「電池包油電加溫+冬季續航增城系統」為 9800 元,嗯,有點小貴。
接下來我們具體來看看威馬是如何實現溫度控制的。
(熱管理 1.0)
在低溫情況下,采用柴油加熱;然后溫度上來之后,再采用電加溫,使得電池溫度達到最佳溫區。用威馬產品經理的話來說就是「相當于一級火箭二級火箭推進,使得溫升控制更加順暢,同時也更省電。」
注意,剛剛說的是其一代做法,那二代又有哪些改進呢? 直接看圖:
(熱管理 2.0)
熱管理 2.0 對于熱效策略進行優化,柴油產生的熱量不止用于加熱電池包,還會導入乘客艙,降低空調制熱產生的電量消耗,顯著提升冬季續航里程,官方數據是使冬季續航增程 20%,大概是 NEDC 工況 100 公里的樣子,這個表現還可以。
威馬告訴我們,熱管理 2.0 系統目前已經在 EX5 520 車型上開始使用,即將上市的 EX6 車型上也會進行搭載。這是威馬為了解決用戶續航焦慮給出的解決方案,究竟這套方案的實際表現如何,我想有待實際測試一下。
在講解結束之后,我們去參觀了威馬的電池工廠。
印象最深的應該就是這個高強度鋼體殼。威馬告訴我們,其電池包箱體使用 DP780 高強度鋼并經過橫縱向加強筋結構設計,連同殼體內部多緩沖區設計、電芯模組鋁制中空外保護設計,以及電池包底部高分子涂層工藝,構成電池的四大物理防沖擊保護。在活動現場,我們甚至掄起大錘與這個箱體來了一次「親密接觸」,最終也只是在箱體表面留下大小不一的坑而已,不得不說真的很「耐操」。
威馬的電池包采用的是平臺化技術,兼容國內主流電池供應商生產的 VDA(德國汽車工業聯合會)方形電芯模組,這種方案的好處在于保電池安全可靠的同時,可以大幅提升產品迭代能力。舉個例子,目前 EX5 400 和 EX5 520 采用的就是同一套箱體,只是電芯模組的數量不同。
電芯模組裝配工作由機器人進行操作,提高準確度。
每一個工作會設置組裝和質檢人員,對電池包生產進行全流程管制。
當電池包組裝完成之后,還要經過 21 項全檢和 2 項抽檢,只有 100%通過所有嚴苛檢測的電池包才能順利下線。
威馬電池包的安全性能已獲得包含 16 項國家標準在內的 66 項高標準測試認證。產品經理告訴極客汽車,威馬 EX5 電池包在研發測試階段,累積完成超過 12000 次充放電測試。其中,測試團隊歷時 310 天,模擬真實使用場景進行了連續路試及充放電測試。路試區域最北到黑河,最南到海南三亞,經歷最高溫度 37 度,最低溫度-25 度,99%充電場景為快充充電。單車 16 萬公里真實場景測試,電池衰減率小于 5%。
看過這些展示內容之后,我終于理解為什么威馬敢向用戶提供電池終身免費質保服務了,確實是有一定的底氣在。
最后,做一個預告:10 月 22 日,在年度收官的廣州車展上,威馬 EX6 Plus 也將正式和大家見面,熱管理 2.0 同樣會搭載于這款車上,我們將在現場為大家帶來相關報道,敬請關注。
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