大大小小的電池工廠我已經參觀過很多家了,但今天去的這個毫無疑問是里面最小的。這個看似毫不起眼,裝修還有點土氣,要繞過一系列熱火朝天的車間才能到達的工廠,卻繼承了聆風電池0重大事故的優(yōu)秀基因,這座東風日產花都二工廠可謂小而美,簡而精。在這個新能源車頻頻出事的 2019 年,日產是怎么保證電池安全的呢?這次就帶大家看一下。
■ 小小的電池工廠
確切的說,我們這次參觀的“電池工廠”,是日產花都工廠的二工廠的兩個生產線,也就是地圖上標識的這兩個部分,比起其他家的電池工廠動不動就自占一個廠區(qū),日產這個工廠真的是小巧玲瓏。
首先要說明的是日產使用的是軟包電池,其中樹脂二科負責的是電池模組的制造,總裝二科負責電池 PACK 的生產,當然也兼職整車(新藍鳥、新軒逸和軒逸· 純電)組裝。而電芯則是由寧德時代代工,注意不是提供,也就是類似江淮給蔚來代工的模式,知識產權還是掌握在日產手里的。
不過這也是可以理解的,目前這條產線只供軒逸·純電一臺車使用,它的產能為每小時4-5輛車,這條電池生產線只要保證供應就可以。未來如果軒逸·純電成為爆款,或者日產想加大電動車車型,這條產線也會承擔起責任。
■ 軒逸· 純電的電池是什么樣的?
雖說大家都是軟包電池,但形態(tài)也是各有各的不同。軒逸· 純電采用的是“堆堆堆”的模式:單個電芯進入投料口,自動化生產線完成極耳切割、母排焊接、熱成型封膠之后,把兩個電芯組成一個二層體,兩個二層體組成一個四層體,兩個四層體組成一個電池模塊。
▲ 四層體
▲ 電池模塊
然后每輛車會搭載 24 個電池模塊,具體布局如下圖所示。
■ 如何保證安全?
說實話就在參觀當日,我還仔細閱讀了某家媒體對某電動車起火的分析文章,現場也有很多媒體向日產提問電池安全問題。我們回顧一下現階段電池起火事故的調查結果,多數都是因為過充導致溫度過高(BMS 問題)或者受物理撞擊引起,那么今天就針對這兩點看看日產是怎么做的吧。
首先我們來看電芯,如果電芯本身有問題的話,BMS 和外部防護做的再好也沒什么用。在這方面日產的電芯內部材料上做了特殊設計,擁有在發(fā)生高強度劇烈撞擊時的自我處理機制,確保任何狀況下的萬無一失。
他們還會對寧德時代送過來的電芯進行再處理,每個電芯都要經歷 12 道工藝流程、14 項品質檢查及 198 項生產管控環(huán)節(jié)才能進行組裝。
▲ 圖片為 12 道工藝流程
而電芯做的優(yōu)秀還不夠,如果 BMS 系統(tǒng)無法檢測到電池的問題或者無法及時處理,車主的安全也得不到保障。而日產的 BMS 可以總結為一句話:能夠從動力源頭切斷任何充電和放電過程,從而避免熱失控的發(fā)生。
BMS 系統(tǒng)監(jiān)測蓄電池的電壓、溫度、容量,并通過內置的 IR 傳感器,對車輛強電系統(tǒng)進行監(jiān)測。
而 LBC 單元,通過不同形式的故障分類,對電池系統(tǒng)進行防護,在過充、過放情況下都會啟動保護機制,確保電池安全。 電池上下有隔熱阻燃片防護;電池包安裝防爆閥,防止急劇壓力增大而帶來的爆炸。
基于聆風的熱銷,日產做了大量的數據積累和實驗,定義出明確清晰的充電電流電壓邊界,以此管控整個充電過程,保障充電的安全??梢哉f軒逸·純電正好是站在了巨人的肩膀上。
在電池本身已經很努力的情況下,我們需要減少外部對電池的損害。說的通俗一點,要么把電池安放在一個舒服的位置,省的磕著碰著;要么干脆給電池一個絕妙的防護,磕著碰著也沒啥事。
日產的確是從這兩方面下手的,首先它的電池布局在前后輪中間,并且采用了1.2GPa超高強度鋼,電池組內部還有玻璃纖維和凱夫拉組成的隔熱材料進一步防護,極端情況下有能夠迅速釋放內部壓力的泄壓閥。此外,電池組周圍還留出足夠的防碰撞潰縮空間,其中發(fā)動機艙潰縮空間 363.3 mm;側面潰縮空間 307 mm;最小離地間隙 136 mm,減少電池拖底、撞擊的風險。
另外軒逸·純電的高壓線集成連接口布局在電機后面,并設置保護裝置,可最大限度避免車頭在受到撞擊時因高壓線損壞而引發(fā)短路等情況發(fā)生。
最后完成組裝的電池包離開生產線前還要經過兩道檢查:充電檢測,裝配完成的電池組需進行 15 分鐘高壓充電測試,模擬 21 種日常容易遇到的充電情境;QA 檢測,對整個生產裝配流程再次進行校驗,確保所有環(huán)節(jié)均按照設計要求進行生產和檢測。
■ 邦點評
一輛專治花里胡哨的家用電動車,一個小卻五臟俱全的電池工廠,這就是我一路下來對花都工廠和軒逸·純電的看法。俗話說在車市不好的時候,日系車的銷量就上漲,這正是日系車優(yōu)秀的技術,實惠的成本所帶來的優(yōu)勢??雌饋砣债a根本不擔心軒逸·純電的未來,據說 2020 年他們會推出 400 km 續(xù)航的軒逸·純電,但我也希望未來這輛車的長續(xù)航版能快點上市,畢竟自主品牌們都奔著 500 km 去了,咱也得加把勁兒不是?