[汽車之家 電動車技術(shù)] 中國純電動車市場已經(jīng)走在了世界的前列,,一些競品車型早已走出國門,,并獲得了世界的認可。面對這個內(nèi)卷的市場,,外國品牌有的黯然離場,,有的砥礪前行。日產(chǎn)便是這個新時代砥礪前行的代表之一,,它在2022年9月正式把ARIYA艾睿雅(下稱“ARIYA”)這款純電動車投放到中國市場,。這款車的落地也意味著日產(chǎn)將要參與到中國純電動車市場新一輪廝殺中來。今天我們將要深入了解這款車的電池技術(shù),,看看它的實力究竟處于怎樣的水平,!
● 日產(chǎn)ARIYA在日本三大品牌中,電池技術(shù)處于什么地位,?
ARIYA基于日產(chǎn)全新CMF-EV云圖平臺打造,,純電專屬平臺有利于讓電驅(qū)系統(tǒng)的性能得以充分發(fā)揮,同時能夠使得乘員艙的利用率和空間實用性得到進一步的優(yōu)化,。采用純電專屬平臺來打造純電動車已經(jīng)成為行業(yè)共識,,也只有這樣才能造出性能極致的車型產(chǎn)品來。
三款日系純電動車電池參數(shù)對比 | |||
車型 | 日產(chǎn)ARIYA | 豐田bZ4X | 本田e:NS1 |
電池能量(kWh) | 90 | 50.3/66.7 | 53.6/68.8 |
電池能量密度(Wh/kg) | 155.8/154.73 | 117.25/155.48 | 141/183 |
從上面這個表格我們可以看到,,日產(chǎn)ARIYA全系車型都搭載了90kWh的動力電池,,容量明顯高于豐田bZ4X和本田e:NS1,超過150Wh/kg的電池能量密度中規(guī)中矩,,處于目前的主流水平,。
快充性能方面,官方公布的快充時間為0.67小時,,慢充時間為14小時,,快充峰值功率可以達到130kW(注:這是海外版車型數(shù)據(jù))。其充電功率雖然無法和中國品牌某些車型最新的800V 480kW超快充相提并論,,但跑滿目前市場上大部分公用快充樁的輸出功率是沒有太大問題的,。
● 日產(chǎn)對安全的堅持始終未變
日產(chǎn)早些年曾經(jīng)制造過一臺叫做聆風(fēng)(LEAF)的純電動車,這是全球首款大規(guī)模量產(chǎn)的純電動車,,是電動車時代的一個重要里程碑,。
時過境遷,,不變的是日產(chǎn)對于電池安全的執(zhí)著與堅守。在最新的ARIYA上我們也可以看到,,這款車的動力電池,,不論在容量還是能量密度參數(shù)上都設(shè)計得較為保守,因為激進的參數(shù)選擇帶來的可能是未知的風(fēng)險,。
日產(chǎn)對安全的堅持也延續(xù)到了ARIYA身上,。在今天這個純電動車新時代,日產(chǎn)認為只有在能量密度,、充電速度,、電池安全性這三者中取得最佳平衡點才是真正的優(yōu)秀動力電池。
● 雙層式設(shè)計,,外殼大量采用鋁合金
在中國投放的ARIYA,,其電池包容量達到90kWh,內(nèi)部集成了16個電池模組,,采用兩層式結(jié)構(gòu),,底層放置12個模組,位于后排座椅下方位置的二層放置4個模組,,充分利用了底盤空間來提升電池包容量,。
ARIYA電池系統(tǒng)有三大開發(fā)目標——高安全,高壽命,,高密度,。整個電池系統(tǒng)都是日產(chǎn)自主研發(fā),電芯由寧德時代根據(jù)日產(chǎn)的技術(shù)要求建立定制代工產(chǎn)線進行生產(chǎn),。日產(chǎn)對寧德時代生產(chǎn)的電芯進行性能,、品質(zhì)以及安全性的嚴格管控。
相比起目前比較時髦的CTP(Cell To Pack)由電芯直接組成電池包的設(shè)計,,模組式設(shè)計雖然難以實現(xiàn)極致的電池包能量密度,,但更有利于提升電池包的安全系數(shù)。
● 電池包與車身/底盤連接更緊密,,抗扭剛度大幅提升
ARIYA的電池包通過增加連接件或固定點的方式實現(xiàn)了與前副車架、后副車架以及車身底板中央的硬連接,,使得整個車身底部連為一個整體,,進一步縮小了在正碰事故中,乘員艙底部的潰縮吸能量,。
電池包外周框架通過螺栓與車身的重要框架結(jié)構(gòu)連接,,如門檻梁,、車身底板加強件等。使得電池包與車身成為一個連接更緊密的整體,。這有別于過去僅僅通過必要的固定螺栓把電池吊裝在車底的設(shè)計,。
一體性更強的底盤除了有利于碰撞安全性能的提升外,對于增強車輛的操控,、提升車輛的乘坐舒適性都有非常大的好處,,這也是ARIYA擁有較佳駕乘體驗的一個重要因素。
● 電池包殼體結(jié)構(gòu)優(yōu)化,,提升碰撞安全性能
為了進一步提升乘員艙的空間,,ARIYA的車身底板采用了平整化的設(shè)計,為了讓車身底板在碰撞事故中發(fā)揮抗撞和吸能的作用,,工程師在車身底板上設(shè)計了3條橫梁和2條縱梁,,它們都采用1500MPa熱成型鋼制造。
車身上的橫梁與電池包下殼體的橫梁采用了交錯布局,,可以增加在側(cè)碰事故中的碰撞力傳遞路徑,,從而有利于縮小乘員艙潰縮吸能量。電池包內(nèi)部的6條橫梁除了起到良好的支撐作用外,,還會與電池側(cè)面以及電池殼體底板通過導(dǎo)熱材料連接,,提升液體溫控系統(tǒng)的控制效率。
● 電池液體溫控系統(tǒng),,管路集成于電池底板內(nèi)
為了跟上時代的步伐,,日產(chǎn)舍棄了聆風(fēng)上的電池風(fēng)冷系統(tǒng),采用了液體溫控方案,。液體管路與電池底板集成在一起,,溫控液由電池前方的一側(cè)流入,另一側(cè)流出,,從電池包底部把電芯的熱量帶走或為電池升溫,。
由于溫控管路與下箱體底板集成了,電池包的空間利用率更高,,有利于提升整包的能量密度,,增加車輛的續(xù)航表現(xiàn)。
除了BMS電池管理系統(tǒng),,VCM車輛管理系統(tǒng)也會實時檢測電池的工作狀態(tài),,主動干預(yù)電路故障,起到了電池安全冗余的效果,。
采用液體溫控系統(tǒng)能夠保證電池工作溫度時刻都處于一個合適的水平,,對保證續(xù)航、延長電池壽命,、提高電池充放電效率都是有利的,。ARIYA的連續(xù)多次快充效率相比日產(chǎn)聆風(fēng)有了非常大的提升,,液體溫控系統(tǒng)功不可沒。
● 層層阻隔,,把熱失控拿捏得死死的
ARIYA的電池系統(tǒng)在電芯層級,,模組層級和整包層級都采用了抑制熱失控的設(shè)計或措施。其中包括了:電池包蓋板耐高溫材料,、模組阻燃蓋板,、電芯之間的氣凝膠、銅排集成蓋板,、模組底部導(dǎo)熱阻燃凝膠等等,。
電池包內(nèi)部發(fā)生熱失控時,高溫高壓氣體會沿著這個通道流動,,最終在車輛前端的兩個泄壓口排出,,做到可控泄壓的效果,盡量減小熱失控范圍的擴大化,。
● 規(guī)整的布線透露出工匠精神
打開ARIYA的電池包上蓋板,,首先吸引我的就是它內(nèi)部規(guī)整的布線。主要的高壓線束位于電池包中央,,這樣的設(shè)計可以盡量避免側(cè)向撞擊力對線束的破壞,。
● 電池包下護板沒缺席
ARIYA的電池包底部配有樹脂材質(zhì)下護板,它能夠避免堅硬的異物直接沖擊電池下殼體產(chǎn)生較大的沖擊力,,起到了一定的緩沖作用,。
● 更高的企業(yè)標準是對安全至上的堅持
設(shè)計多巧妙都是紙上談兵,電池系統(tǒng)的實際性能和安全性還是要依靠標準化測試來驗證,。日產(chǎn)對ARIYA的電池系統(tǒng)進行了111項電池安全測試,,其中包括了23項國標測試、13項全球標準測試以及75項日產(chǎn)企業(yè)內(nèi)部標準測試,。
日產(chǎn)的企業(yè)測試標準比國標更為嚴格,,如交變溫度沖擊試驗循環(huán)次數(shù)達到國標規(guī)定的4倍,濕熱循環(huán)試驗累計時長為國標的9.6倍,,鹽霧試驗的累計時長為國標的3倍,。
日產(chǎn)更為嚴格的企業(yè)標準使得其設(shè)計生產(chǎn)的動力電池擁有更高的安全系數(shù),這是日產(chǎn)為實現(xiàn)電池安全0事故這一終極目標所作出的堅持和努力,。
● 總結(jié):
綜合來看,,日產(chǎn)ARIYA的電池系統(tǒng)基本參數(shù)處于市場主流水平,內(nèi)部設(shè)計規(guī)整但偏傳統(tǒng),。該車電池系統(tǒng)在提升安全性方面的努力不容忽視,,高于國標數(shù)倍的企業(yè)測試標準有利于實現(xiàn)電池系統(tǒng)的高安全系數(shù)。
在能量密度,、快充速度,、安全系數(shù)不能兼得,各大品牌都在拼續(xù)航里程和充電速度的當下,,日產(chǎn)能夠有壓注安全的勇氣實屬難得,。屏幕前的各位覺得純電車的電池安全性更重要,還是續(xù)航里程或充電速度更重要呢?不妨在評論區(qū)留言,,發(fā)表你的看法,。(圖/文/攝/汽車之家 常慶林)
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