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解析新能源汽车电池包参数以及自燃等安全问题(以威马EX5为例)

时间:2023-05-02 20:30:43 阅读: 评论: 作者:佚名

要点:5月13日,威马汽车“舆论监督员”们成功地找到了一起野马T70自燃事件,激起了论坛、微信群里的热烈讨论。众多已交3000意向金的威马准车主,对威马EX5的各项具体参数都比较关心,其中最关心的又是电池安全性能。本文根据浙江谷神能源官网电池产品数据,力图测算出300、400、500车型的电池容量和车重两个参数指标,并进一步探析电动汽车安全问题。

5月12日《威马EX5电池容量和供应商情况探究》一文里,根据威马展车铭牌数据,参考其他车型数据以及网络传言、传图,推测威马EX5 300、400、500车型电池容量分别为55、62、73度。发到论坛、微信群里后,被群友评论:推理太糙!我接受这一批评。根据论坛“阿尼酱”提供的思路,本文从谷神电池数据着手,再次测算威马EX5 各车型的电池主要参数,进而探析电动汽车安全问题。

一、威马EX5各车型电池容量

1.单体电池参数

谷神能源网站公布了一款最新的动力单体电池,其参数如图所示:

谷神能源3.7V 31Ah三元圆柱不锈钢高比能量电芯

2. 官网42.2度电池系统

谷神能源网站公布公布了一款“SUV纯电动车三元电池系统”,并注明这一系统应用在野马T70车型上,其参数如图所示:

谷神能源SUV纯电动车三元电池系统

3.网传55度电池系统

网上流传了一张被指是供威马汽车的谷神能源出品的电池包铭牌,如图:

谷神能源55度电池系统

经过计算可得改电池系统为5并96串,标称功率为55.1KWh。

4.展车62度电池系统

北京车展两台展车均为62度电池系统,

白色展车电池铭牌

其铭牌数据:标称电压333V,电池容量186Ah,重量546Kg,61.94KWh,可知此电池包为6并90串。

5.500车型电池系统参数推测

据分析,500车型电池系统可能有4种串并联方式,如图所示:

可以推测500车型电池包为7并90串。标称电压 333V,标称容量 217Ah,重量未知。

初步结论:威马EX5 300、400、500车型电池容量可能分别为55、62、72度。

二、威马EX5整备质量

1. 300车型电池包质量

总质量470kg,480个电芯质量为321.6kg,电池包包装附件质量为148.4kg

2. 400车型电池包质量

总质量546kg,540个电芯质量为361.8kg,电池包包装附件质量为184.2kg

3. 500车型电池包重量

630个电芯重量为422.1kg,可粗略估算其电池包包装附件质量相比400型重53.7kg,达到237.9kg,则总质量为660kg

4.各车型整备质量

根据以前的报道,威马EX5的车身整备质量为1966kg,可能指的是500型。

从而可以推算出威马EX5 300、400、500车型的整备质量分别为: 1776kg、 1852kg、1966kg 。

三、分析判断

对比300车型55度电1776kg,工况续航300km,400车型车更重了,才多了7度电,却要多跑100km,数据值得怀疑。

考虑到谷神能源55度电图片来自于“舆论监督员“,并不是威马汽车上拍摄的,来源可疑;而400车型的电池数据为展车实拍,数据可信。因此可以判断300车型电池达不到55度,可能是谷神能源42.2度那一款,那么:

300车型参数分别为:整备质量1655kg,电池包容量42.2度,工况续航300km。

对比帝豪450的参数:整备质量1595kg,电池包容量52度电、工况续航400km。

两相比较,数据合乎常理,因此可以推测威马EX5电池参数以及整备质量如下表所示:

四、电动车事故成因分析

从上面分析,可以看出威马EX5电池包为串并联结构,市场厂上包括特斯拉、蔚来等很多高端汽车品牌也采用串并联的形式。而并联是比较难控制的电池连接形式,只有一致性非常高的电芯才适合并联。并联以后一致性不好的话, 电压高的电芯会对并联的其他电芯放电, 会严重加速电池的衰减速度,控制不好,会形成短路, 造成自燃或是其他事故。 所以,电池包采取串并联系统非常考验动力电池生产企业以及整车制造厂技术水平。

对近年来电动汽车的自燃、碰撞事故、充电事故进行分析,其成因主要有以下几点:

1.电池使用不当

电池在使用过程中遇到液体浸泡、隔膜破损、绝缘损毁的情况下会发生短路,造成电池过热起火。随着使用时间的增长,电池会逐步老化,导致各项参数发生改变,不安全因素增加。除此之外,部分低质量的电芯存在毛刺、错位、杂质、污染等问题,会导致动力电池在使用时短路,发生事故。

2.电池材料不过关

目前我国大多数电动汽车都是以锂电池作为动力电池的主要原材料。由于锂离子活跃、易燃的化学特性,在实际使用过程中遇到碰撞、挤压会导致电池组受损,使电池内的锂离子暴露在空气中,引发火灾。此外,由于我国安装和组装电池组的机械化程度不高,导致生产的单体电池或电池组的一致性不高,质量参差不齐,电池漏液现象时有发生。电解液一旦接触氧气,会迅速分解燃烧并引燃电池组,造成安全事故。

3.动力电池系统存在缺陷

有的电池喉箍(软硬管的连接物)位置不对,容易造成电池冷却剂泄漏,导致电池过热起火;有的电池内部高压附件及线路排布不合理,受到挤压后容易引起短路;有的电池系统防护设计欠缺,抗挤压能力较差,一旦受到挤压会发生变形、外壳破裂、内部支架损坏、接插件松动、高低压线束磨损等,造成安全隐患。

4.充电引发起火

我国发生了多起电动汽车火灾事故,有一部分是电动汽车过充引起的。由于充电站没有过充保护,导致了充电过程中的起火。很多充电桩安装在地下车库或大型停车场,一辆电动汽车发生火灾,可能会引燃周边其他车辆,造成不可预估的损失。在低温时充电没有预热措施导致温度场差较高,也是造成充电安全事故的原因之一。

五、事故分析结论

从这上面4个电动汽车事故成因看,分析“舆论监督员”们扒出来的野马新能源车充电自燃事件,大概率可以从这四条着手,分析野马的电路保护设计、充电桩、操作使用等。我对5月11之家 “野马U能E350论坛”帖子“充电中车子燃烧起来,什么原因哦? ”的基本看法:

1.事故车电池供货商未知。一方面,该帖发表在“野马U能E350论坛”,而不是70论坛,而谷神能源宣传图片采用的是而野马T70照片。另一方面,帖子里介绍该车已经购买3个月,而4月13工信部第307批新车公示才公布野马汽车采用谷神能源电池。因此,目前还没有任何证据确定事故车的电池供货商是谁。

网传野马新能源事故照片

2.充电方式问题可能性极大。如图所示,这是一个地下停车场,车后及周围并没有充电桩设施(车后那个只是一个框架,能看到白墙,并不是配电箱),因此可以判断事故车大概率采用“飞线”应急充电方式。

3.车产品设计问题可能性小。电池包都有BMS管理,有着重重检测保护。一般电路的保护电路不只是一道,每一道都可以阻止火灾放生,只有每一重的保护都出现问题才会发生火灾。如果排除充电方式缘由,该车购买3个月起火只能说明是车的设计出了问题。

4.电池质量问题可能性极低。电池防护,从来不谈冗余,只有冗余的防护才称得上安全。而且野马新能源车的销量并不大。电池行业 20万分之一的几率出现燃爆就够召回了,例如可以搜索索尼电池混入微细颗粒召回事件。

六、对待威马EX5电池安全问题的观点

再次重申《威马EX5电池容量和供应商情况探究》一文的几个观点:

1.威马要实现年产量10w台以上的目标,不能步特斯拉Model 3产能受限的后尘,在宁德时代之外,增加选择谷神能源作为电池供应商合情合理。威马EX5电池可能来自宁德时代和浙江谷神能源2家以上的供应商,都由威马提供8年或者15w公里的电池质保。

2.作为非专业人士,大众并不清楚宁德时代电池与浙江谷神电池在性能上强在哪些方面,只知道宁德时代比谷神有名气,其产品质量经受过市场的检验。谷神能源电池性能与质量如何?采用其产品的天津一汽、野马、威马自有评判,作为造车新势力的“大白鼠”威马汽车比“小白鼠”的我们客户更加重视产品质量问题。

3.让专业的人干专业的事,威马汽车的专业人员既然选择了谷神能源,自有其各方面的考量。EX5是威马汽车首款产品,出了任何重大质量问题,都是已经投资200多亿的威马承受不了的,追求可靠性胜过追求技术先进性。而电池密度越大,可靠性约低,三星NOTE手机爆炸事件殷鉴不远。因此可以看到威马EX5采用的电池密度在120-140Wh/Kg之间,而没有去追求1.1倍的补贴采用140Wh/Kg以上密度的电池。

4.如果只相信成熟产品,只选择有名气的产品,那么完全可以选择名气大、使用宁德时代电池的吉利帝豪ev450等其他车型。

5.造车新势力威马与不知名的谷神能源结合,已经开始在打破传统车企的垄断,撕破了传统车企高价的伪装。既然选择了不知名的威马,就应该能接受不知名的谷神电池;如果实在接受不了不知名的谷神,大可观望,待经过一段时间市场检验后再来关注威马汽车。

不看广告看疗效,让子弹飞一会,时间能证明一切,我们也期待威马与谷神一起实现提供“用得起用得爽”产品的诺言。

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