電池安全一直是新能源汽車(純電動(dòng)汽車)最關(guān)鍵的產(chǎn)品元素，沒有一個(gè)，相應(yīng)的安全技術(shù)，涵蓋材料、架構(gòu)等硬件改進(jìn)，監(jiān)控頻率和精度軟件升級(jí)，甚至從第三方冷卻系統(tǒng)效率的角度，在電池安全的許多改進(jìn)中，也出現(xiàn)了鎖犧牲車輛綜合性能的負(fù)優(yōu)化。
上周，廣汽豐田iA5(參數(shù)|查詢)后臺(tái)BMS鎖電互動(dòng)直播(邀請(qǐng)投訴車主、律師、資深媒體人士)引起廣泛關(guān)注。很多網(wǎng)友了解到事件的來龍去脈后，也有了新的疑問:什么是鎖電鎖?這個(gè)操作真的是為了安全嗎?讓我們?cè)诒疚闹姓硪幌隆?/p>
【鎖電鎖是什么?】
在廣汽豐田iA5鎖電鎖電事件中，車主發(fā)現(xiàn)車輛續(xù)航里程降低，充電速度減慢，加速性能減弱。因此，在連接到4S店的計(jì)算機(jī)進(jìn)行測(cè)試后，鎖電的結(jié)論得到了真正的錘子。在這種情況下，鎖電實(shí)際上是電壓和電流有限的結(jié)果。
讓我們從電壓開始。每個(gè)電池組由多個(gè)單芯的串并聯(lián)組成。單個(gè)電池組的性能與電池組的能量密度直接相關(guān)。在鋰電池單體中，遵循能量=容量×電壓(W=E×Q)的電化學(xué)公式(非歐姆定律)，即在內(nèi)部電路中，電池單體的能量?jī)H與容量和電壓有關(guān)。
根據(jù)上述公式，電壓(截止電壓)被鎖定，導(dǎo)致每個(gè)單體的能量下降，從而影響整個(gè)電池組的總能量，即實(shí)際可用電量，最終導(dǎo)致車主發(fā)現(xiàn)的全電池壽命下降。
磷酸鐵鋰電池單體電壓上限約3.8V。
磷酸鐵鋰電池單體電壓上限約3.8V。
限制電壓和減少可用電量的目的是在高電量(接近電池總?cè)萘可舷?的情況下降低過充引起的熱失控的可能性。由于電動(dòng)汽車自燃，絕大多數(shù)情況下充電到高電量范圍(超過90)，這比碰撞后的火災(zāi)要多。
看看電流，在電壓降低的情況下，限制電流起到了補(bǔ)充和平衡的作用。所謂補(bǔ)充，就是遵循電流大小(電流平方)與熱量成正比的熱效應(yīng)原理，降低電池?zé)崾Э氐母怕?，就像限制電壓一樣，這也導(dǎo)致車主發(fā)現(xiàn)的(快充)充電速度變慢。
車主提供材料。
車主提供材料。
然而，一般電壓和電流鎖，不僅限制了車輛靜態(tài)直流(快速充電)充電電流，還鎖定了行駛過程中的放電電流，達(dá)到了限制功率(直流電路功率=電壓×電流)的目的，即車主發(fā)現(xiàn)加速性能減弱。這涉及到平衡，電池本身的可用容量降低，限制功率輸出可以恢復(fù)一些范圍。
【鎖電真的是為了安全嗎?
如上所述，限制電壓可以降低高功率范圍內(nèi)熱失控的可能性，降低電流也可以降低熱量，這兩種措施如廣汽豐田iA5，或單獨(dú)實(shí)施，對(duì)于使用時(shí)間長(zhǎng)、循環(huán)次數(shù)多的舊電池，可以在一定程度上提高電池安全，這是毫無疑問的。但這種做法太初級(jí)了，甚至違背了二次電池(充電電池)的常識(shí)。
豐田普銳斯混合動(dòng)力系統(tǒng)電池結(jié)構(gòu)示意圖。
豐田普銳斯混合動(dòng)力系統(tǒng)電池結(jié)構(gòu)示意圖。
早在2012年，作者就一對(duì)一采訪了廣汽豐田汽車有限公司銷售總部/規(guī)劃營(yíng)銷部副部長(zhǎng)大竹仁。他談到了這個(gè)問題：豐田THS混合動(dòng)力系統(tǒng)的電池只使用電池功率的中間區(qū)域，從根本上避免過充和過放，以確保電池的安全和壽命。
日產(chǎn)E-POWER混合動(dòng)力系統(tǒng)電池:不到2kWh就占用了奢侈空間。
日產(chǎn)E-POWER混合動(dòng)力系統(tǒng)電池:不到2kWh就占用了奢侈空間。
這是充電電池的常識(shí)特征，當(dāng)時(shí)大竹仁介紹的藍(lán)圖仍然是電壓約240V的鎳氫電池?，F(xiàn)在電動(dòng)汽車攜帶的鋰電池更加活躍，400V電壓平臺(tái)也被廣泛使用。在我看來，一件應(yīng)該在出廠前嚴(yán)格執(zhí)行的事情，最終賣給車主，然后操作，真的不應(yīng)該。
巧合的是，針對(duì)出廠車型的鎖電情況，電動(dòng)汽車用戶聯(lián)盟創(chuàng)始人姜寶新在上周的直播中也分享了北京新能源汽車(原北汽新能源)EX360和EU5、上汽榮威ERX5等幾個(gè)案例。與這些直接案例相比，最早的鎖電實(shí)際上是國(guó)內(nèi)第一批特斯拉Models。
2014年E電園車手ModelSP85正在享受V2超充。
2014年E電園車手ModelSP85正在享受V2超充。
在采訪2014年第一批特斯拉ModelSP85車主時(shí)，筆者表示:2018年超充改為國(guó)標(biāo)接口后，車輛還能達(dá)到近90kW的超充功率，現(xiàn)在只能在短時(shí)間內(nèi)保持70kW左右的低功率。但不同的是，特斯拉至少為車主提供了電池容量上限的選擇，其自身的動(dòng)力儲(chǔ)備不足以讓用戶明顯感覺到性能減弱。
超充速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過2014年甚至2018年更換國(guó)標(biāo)充電接口。
超充速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過2014年甚至2018年更換國(guó)標(biāo)充電接口。
[.級(jí)電池安全應(yīng)該是什么樣的?
相比之下，遵循二次電池常識(shí)的鎖電應(yīng)該是最基本的安全措施，全面的保護(hù)是動(dòng)力電池的高級(jí)安全。所謂的全方位可以概括為主動(dòng)和被動(dòng)兩個(gè)方面，這也是開始所涉及的部分。
讓我們從被動(dòng)安全技術(shù)開始。例如，電池材料納米涂層和混合技術(shù)通過材料之間的復(fù)合材料提高熱穩(wěn)定性;在電解質(zhì)中添加新添加劑，在電池之間使用新的絕緣材料，以提高電池穩(wěn)定性，降低短路風(fēng)險(xiǎn);增加電池組內(nèi)的氣道數(shù)量，提高透氣性，使用耐高溫模塊外殼等。
看看主動(dòng)安全技術(shù)。例如，增加電池監(jiān)控系統(tǒng)的頻率，提高云大數(shù)據(jù)分析電池狀態(tài)，主動(dòng)控制充電速度，優(yōu)化電池液體冷卻系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，提高冷卻系統(tǒng)的工作效率，達(dá)到良好的主動(dòng)溫度控制效果，甚至在車輛靜電狀態(tài)下，BMS系統(tǒng)仍能控制電池液體冷卻系統(tǒng)等。
如果你真的想開始，電池所有者層出不窮，被動(dòng)安全技術(shù)可以單獨(dú)拿出來做一系列的文章。別擔(dān)心，網(wǎng)友們，先在這里埋下伏筆。我們將在以后的內(nèi)容中逐一與您分享。
[·寫在最后：汽車公司自己挖的坑不應(yīng)該強(qiáng)加給用戶…]汽車公司在車輛出廠后鎖定電源的目的非常簡(jiǎn)單，是為了確保夏季高溫環(huán)境，減少熱失控導(dǎo)致車輛自燃的風(fēng)險(xiǎn)，這方面的車主明白，我們也明白。但從車主的角度來看，正如廣汽豐田iA5投訴車組濤哥在上周的現(xiàn)場(chǎng)直播中所說：為了達(dá)到全額補(bǔ)貼的標(biāo)準(zhǔn)，汽車公司不應(yīng)該強(qiáng)加給用戶。從媒體責(zé)任的角度來看，我們也希望已經(jīng)發(fā)生的事件能夠很好地解決，未來也不會(huì)出現(xiàn)類似的問題。
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