廣汽豐田iA5(參數(shù)|圖片)后臺BMS鎖電的互動直播(邀請投訴車主、律師、自身媒體人)引起了廣泛關(guān)注。磷酸鐵鋰電池單體電壓上限在3.8V左右車主提供素材豐田普銳斯混動系統(tǒng)電池結(jié)構(gòu)示意圖日產(chǎn)e-POWER混動系統(tǒng)電池:不到2kWh卻占了奢侈的空間eRX5(參數(shù)|圖片)等。而相比這些眼前的案例,最早出現(xiàn)鎖電的,實際上也正是最早一批國內(nèi)上路的特斯拉Model S(參數(shù)|圖片)。E電園車友的2014年Model S P85正在獨享V2超充超充速度較2014年乃至2018年更換國標(biāo)充電接口時均相距甚遠(yuǎn)
電池安全一直是新能源車(純電動車為主)最關(guān)鍵的產(chǎn)品要素、沒有之一,與之相對應(yīng)的安全技術(shù)可謂五花八門,涵蓋了從根源出發(fā)的材料、架構(gòu)等硬件改進(jìn),針對監(jiān)控頻率與精度的軟件升級,乃至第三方角度的冷卻系統(tǒng)效率提升等多個方面,而在為了電池安全的諸多提升中,也出現(xiàn)了鎖電這項犧牲車輛綜合性能的負(fù)優(yōu)化……
上周,一場關(guān)于
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不少網(wǎng)友了解到事件的來龍去脈之后,也多了新的疑問:鎖電鎖的是什么?這項操作真的是為了安全嗎?本文咱們就來梳理一番。
[·鎖電鎖的是什么?·]
在廣汽豐田iA5鎖電鎖電事件中,車主發(fā)現(xiàn)了車輛續(xù)航里程降低、充電速度變慢、加速性能減弱電液推桿的變化,于是在到4S店連接電腦檢測后,被鎖電的結(jié)論得到了實錘。這種情況下的鎖電,實際上是電壓和電流均被限制的結(jié)果。
先說電壓,每個電池包由多個單體電芯的串并聯(lián)組合而成,單體的性能與電池包能量密度、比容量直接掛鉤。在鋰電池單體中,遵循著能量=容量×電壓(W=E×Q)的電化學(xué)公式(非歐姆定律),即在內(nèi)電路中,電池單體的能量只與容量和電壓有關(guān)。
按照以上公式,電壓(截至電壓)被鎖導(dǎo)致每個單體的能量降低,進(jìn)而影響到了整個電池包的總能量,也就是實際可用的電量,最終帶來了車主發(fā)現(xiàn)的滿電續(xù)航里程的下降。
限制電壓、減少可用電量的做法,目的就是高電量(接近電池總?cè)萘可舷蓿顟B(tài)下,降低由過充引發(fā)的熱失控的概率。因為電動車發(fā)生自燃,充電至高電量區(qū)間(90以上)的情況占了絕大多數(shù),比碰撞后起火還要多。
再看電流,在電壓降低的情況下,限制電流發(fā)揮了補(bǔ)充以及平衡的作用。所謂補(bǔ)充,即遵循電流大?。娏鞯钠椒剑┡c發(fā)熱量成正比的熱效應(yīng)原理,與限制電壓一樣降低電池?zé)崾Э氐母怕剩?strong id="6befe51d-1213-4c9c-95fb-c1d1e9d244dd" style="font-size:18px;margin:20px 0px;font-weight:700;">這也導(dǎo)致了車主發(fā)現(xiàn)的(快充)充電速度變慢。
只不過,一般電壓與電流雙管齊下的鎖電,不僅限制了車輛靜至狀態(tài)下的直流(快充)充電電流,還鎖了行駛過程中動力輸出的放電電流,達(dá)到了限制功率(直流電路功率=電壓×電流)的目的,也就是車主發(fā)現(xiàn)的加速性能減弱了。電液推桿這就涉及到了平衡之說,本身電池可用容量就降低了,限制動力輸出多少能挽回一些續(xù)航里程。
[·鎖電真的是為了安全嗎?·]
如上文所說,限制電壓可降低高電量區(qū)間發(fā)生熱失控的概率,降低電流也能減小發(fā)熱量,這兩項措施如廣汽豐田iA5一樣結(jié)合在一起,或是單獨執(zhí)行,對于使用時間較長、循環(huán)次數(shù)較多的舊電池來說,可以在一定程度上達(dá)到提升電池安全的效果,這一點毋庸置疑。但這個做法實在是太初級了,甚至是有悖于二次電池(充電電池)的常識。
早在2012年,筆者1對1專訪時任廣汽豐田汽車有限公司銷售本部/規(guī)劃營銷部副部長大竹仁時,他就談到過這個問題:豐田的THS混動系統(tǒng)的電池,只使用電池電量的中間區(qū)域,以從根源上規(guī)避過充與過放的形式,來保障電池的安全性和壽命。
這正是一個充電電池的常識性特征,而且大竹仁當(dāng)時介紹的藍(lán)本還是電壓240V左右的鎳氫電池,如今電動車搭載的鋰電池活性更強(qiáng),同時普遍使用400V電壓平臺。在筆者看來,本應(yīng)按照常識在出廠之前嚴(yán)格執(zhí)行的一件事,最后變成了賣給車主之后再操作,著實不應(yīng)該。電液推桿
無獨有偶,車企針對已出廠車型鎖電情況,電動汽車用戶聯(lián)盟創(chuàng)始人蔣保信在我們上周的直播中還分享了幾個案例,如北京新能源汽車(原北汽新能源)EX360和EU5,以及上汽榮威
筆者在此前采訪2014年第一批特斯拉Model S P85車主時,他表示:在2018年超充改為國標(biāo)接口后,車輛還能達(dá)到過接近90kW的超充功率,如今只能在低電量、短時間維持70kW左右了。但不同的是,特斯拉至少提供給車主電池容量上限的選擇權(quán),本身的動力儲備也不足以讓用戶明顯感受到性能變?nèi)趿恕?/p>
[·高階的電池安全應(yīng)該是什么樣的?·]
相較而言,遵循二次電池常識的鎖電應(yīng)該是最基礎(chǔ)的安全措施,全方位的保護(hù)才是動力電池應(yīng)有的高階安全。所謂的全方位可以概括為主動與被動兩方面,也正是開篇所涉及的部分。
先說被動安全技術(shù)。如電芯材料納米級包覆與摻雜技術(shù),通過材料之間復(fù)合提升熱穩(wěn)定性;在電解液中加入新型添加劑、電芯之間使用新型的絕緣材料,以此改善電芯穩(wěn)定性,降低短路的風(fēng)險;提升電池包內(nèi)部氣道數(shù)量、提升透氣性,使用耐高溫的模組殼體等等。
再看主動安全技術(shù)。電液推桿如增加電池監(jiān)控系統(tǒng)的頻次,并進(jìn)階到憑借云端大數(shù)據(jù)分析電池狀態(tài),主動控制充電速度;優(yōu)化電池液冷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、提升冷卻系統(tǒng)的工作效率,以達(dá)到良好的主動控溫效果,甚至是在車輛靜至斷電狀態(tài)下,BMS系統(tǒng)依舊能夠控制電池液冷系統(tǒng)發(fā)揮效果等等。
真要展開來說,時下層出不窮的電池主、被動安全技術(shù)可以單拿出來做一個系列文章。各位網(wǎng)友別著急,在此先埋下一個伏筆,我們將在稍后的內(nèi)容中逐一與大家分享。
[·寫在最后:車企自己挖的坑不應(yīng)該強(qiáng)加給用戶·]
車企在車輛出廠后鎖電的目的很簡單,就是為了保證夏季高溫環(huán)境下,降低發(fā)生熱失控導(dǎo)致車輛自燃的風(fēng)險,這方面車主明白、大家也了解。但從車主的角度,正如廣汽豐豐田iA5投訴車組濤哥在我們上周直播中所說:車企為了能達(dá)到滿額補(bǔ)貼的標(biāo)準(zhǔn),把本該鎖住的電量放出來所挖的坑,不應(yīng)該強(qiáng)加給用戶。從媒體責(zé)任的角度,我們也希望已發(fā)生的事件能夠很好的解決,未來不在出現(xiàn)類似的問題。
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