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近年来,汽车销量的下滑,存量竞争时代的开启,令一部分中国车企丧失了信心,也减少了对汽车市场的投入,以...阅读全文>>
2019-12-02 来源:汽车必看
  今年开始,国内新能源汽车市场上的合资品牌纯电动车型越来越多,给用户提供了新的选择,但是目前已经上市的大部分合资品牌纯电动车型的续航里程普遍偏短,让一些喜爱、信任合资品牌的用户犹豫不决。   在已经上市的合资品牌纯电动车型中,10月29日上市销售的一汽-大众高尔夫·纯电和宝来·纯电非常有代表性,可以说集中体现了目前合资品牌纯电动车型最突出的优点和缺点。   一方面,这两款车都基于非常成熟的燃油车平台开发,有非常庞大的用户基础。同时,德系品牌对于电动汽车的安全性要求非常高,整车生产制造工艺也很讲究,因此,车辆的整体品质很高。   另一方面,由于是“油改电”车型,续航里程明显不足,NEDC综合工况下的续航里程只有270km,在自主品牌纯电动轿车的续航里程普遍达到450km,个别已经超过550km的情况下,高尔夫和宝来纯电的续航里程短板非常明显。   从售价来看,合资品牌纯电动车型的价格优势也不明显。高尔夫·纯电两款车型驰、驰Pro补贴后售价分别为14.77万和16.88万元;宝来·纯电两款车型尚、尚Pro补贴后售价分别为13.68万和14.68万元。   相比来说,综合续航里程达到416km的北汽新能源EU5 R500补贴后的售价为13.29万和13.89万元。综合续航达到501km的EU5 6500补贴后的售价也只有15.89万和17.19万元。   通过以上的对比,不难发现在续航里程仍然是很多用户选择纯电动车时的首要考虑因素的背景下,那些续航里程较短的合资品牌纯电动车的推广面临不小的困难,但这并不意味着这些车型就没有市场。因为,高尔夫·纯电和宝来·纯电的目标客户并非那些对续航里程非常敏感的群体。基于大众MQB平台开发的这两款纯电动车型,本身就不具备更高续航里程的基因,再加上一汽-大众出于安全考虑,并未采用类似NCM811这样的高能量密度电池。   按照一汽-大众官方的说法,高尔夫·纯电、宝来·纯电的目标用户是一线城市新能源汽车刚需用户,他们没有极致的科技追求,对于纯电动车的要求的是兼顾实用性和安全性,也非常注重品质,同时对于品牌也有要求。接下来,本文就重点对这两款车的“三电”系统进行解析。   电池:安全标准高于国标   高尔夫·纯电和宝来·纯电均采用宁德时代提供的方形铝壳三元锂离子电池,电芯正极材料为NCM523。这是宁德时代非常成熟的一款电芯,已经经过了好几年的市场验证,技术成熟、安全性高,而且产能有保障。但是,相比很多品牌使用的NCM622或者NCM811电芯来说,电池系统能量密度比较低,只有121Wh/kg,因此影响了车辆续航。   电池包内共有192个电芯,每12个电芯组装为一个电池模组,总共16个模组。电池包总电量为39.8kWh,整车NEDC综合工况续航里程270公里。 高尔夫·纯电/宝来·纯电电池包结构,红色为高强度钢管   这两款纯电动车型采用了笼式超高强度车身骨架和框架式超高强度电池包结构,最大程度保证整车和电池包的坚固及耐久性能。车身侧面结构加强, B 柱、门槛、前后门防撞梁采用热车型材料,满足1400kg大壁障对侧面结构的撞击要求,车辆底部增加双层焊接高强度钢板对电池包进行保护,电池包也采用了超高强度钢管主体框架结构。还标配电池防辐射隔板设计,有效阻隔电池辐射。   电池包壳体总重量超过90kg,需要牺牲了轻量化和电池系统能量密度,但提高了安全性。   为了确保在安全方面万无一失,从电芯到模组,再到电池系统,每一个环节都进行了安全测试。电芯的测试主要集中在通用类测试、电性能测试、环境类测试、机械类测试、防尘防水测试和安全功能测试。   电池模组的试验包括十大类:针刺、短路、过充、挤压、海水浸泡、冲击、振动、跌落、存储和循环寿命测试。电池包的测试项目则高达184项。   而且,其中多项测试的标准都高于国家标准。比如,目前的国标对于三元锂电芯没有针刺实验的要求,但大众的企业标准仍要求电芯要通过针刺实验。   电池机械冲击试验中,对冲击方向的要求,国标“单向”,大众企标是“六向”;对冲击加速度的要求,国标是25g,大众企标高于25g;每个方向冲击次数,国标要求3次,大众企标要求6次。电池振动实验中,国标的要求的振动时间为3小时,大众企标则高达175小时。在火烧实验中,国标要求将电池包放置在烈火上灼烧70秒,大众企标则要求灼烧130秒。   总体来说,高尔夫·纯电和宝来·纯电的电池安全试验,在机械冲击、振动、浸水、高温高压水喷射、盐雾等多个试验中都执行了高于或者远高于国标的测试标准。   在BMS的功能安全方面,高尔夫·纯电和宝来·纯电的BMS安全系统硬件芯片安全级别达到最高的ASIL D等级 ,超过了很多厂家要求的ASIL C等级。按照ISO26262标准,ASIL分别A、B、C、D四个等级,级别越高,安全要求越苛刻。 高尔夫·纯电/宝来·纯电高压系统安全方案   在高压系统安全方面,从用户提示、高压网络设计、发生故障后的保护等各个角度进行考虑,采用16 项技术方案,全方位保障用户的安全。其高压安全系统也是基于大众标准开发,开发标准严于国家标准。国标要求20个安全类别, 大众企标达到46类。   在充电安全方面,采取了漏电保护、过流保护、过压保护、欠压保护、电源接地状态监测、车辆侧接地状态监测、防雷击保护、DC 充电前必须进行绝缘电阻检测、电压插头的温度监测、充电插座的温度监测等10项充电安全防护,远超行业标准。   电机:高效可靠   高尔夫·纯电和宝来·纯电采用了将电机和减速器集成在一起的“二合一”电驱动系统,结构紧凑,重量轻,总重量只有101kg。   这套电驱动系统由大众汽车自动变速器(天津)有限公司生产。其中,型号为APP290的高效永磁同步电机最大功率为100kW,峰值扭矩290N.m。电机最高转速每分钟12000转。   这套电驱动系统一体式水冷温控设计,防水防尘等级达到IP67 ,在水中浸泡半小时绝缘检测仍然合格,并且经过了严苛的冬夏季试验。 高尔夫·纯电/宝来·纯电的电驱动系统   这款电驱动产品主要搭载在大众集团MQB平台生产的纯电动汽车,覆盖大众、奥迪和斯柯达品牌。目前已知的车型包括宝来纯电、新朗逸纯电、高尔夫纯电和奥迪Q2纯电。   电驱动系统(电机、变速器、电机控制器以及电力电子装置)是电动汽车的核心零部件,决定了电动汽车的效率和能耗水平、驾乘舒适度和NVH性能。目前,大部分主机厂仍然向第三方供应商采购电驱动系统。只有像大众汽车这样的大型汽车制造商才有能力设计、生产高效的电驱动系统。   另外,电驱动系统的结构设计、机械部件的加工制造工艺以及性能检测决定了电驱动系统和整车的效率,也影响驾乘舒适度。EV君此前参观大众汽车自动变速器天津工厂时了解到,该公司公司采用了大众汽车最先进的技术,生产线高度灵活和柔性化,自动化设备对数据和生产工艺进行分析,在实现高效生产的同事保证了精准的质量管控。APP290电机的齿轮齿面加工精度达到了微米级别(1微米相当于人类头发丝直径的1/60)。   表现在整车的能耗上,高尔夫·纯电和宝来·纯电综合工况下的百公里耗电量为13.6kWh。在整车动力方面,配合高性能纳秒级MCU芯片,电机得以发挥出强劲的动力输出,操控响应也更加迅速。高尔夫·纯电0-100km/h的加速时间为9.6s,0-50km/h加速时间3.4s;宝来·纯电0-50km/h加速时间为3.45s。   续航里程管控:精准   介绍完了高尔夫·纯电和宝来·纯电的“三电”技术之后,关于续航里程、尤其是里程焦虑的问题,还是有必要讲讲清楚。   首先,所谓的里程焦虑在某种程度上是个伪命题。在EV君的记忆里,里程焦虑这个词原本是没有的,几年前,市场上的纯电动车型的续航里程都不高,很多都在200km上下,当某个车企推出了一款续航超过300km的车型,为了强调自家产品的优势和卖点,发明了里程焦虑这个词,后来经过不断的强化,逐渐成为困扰很多电动汽车车主的“魔咒”。   其实,所谓的里程焦虑并非纯电动车独有。在车快没油,又找不到加油站的情况下,燃油车也有里程焦虑。只不过因为加油站数量多、加油快,所以这个问题对燃油车来说并非常不明显而已。   其次,里程焦虑是相对的。不论续航里程是200km,还是300km,甚至600km,续航里程总有耗尽的时候,当电池没电,补电又不方便的时候,谁都会焦虑。当然,不能否认的是,那些一次充电续航可以达到500-600km的纯电动车型比起那些续航200-300km的纯电动车型来说,带给车主的焦虑肯定不会频繁。   第三、里程焦虑是可以避免的。从EV君个人的使用经验来看,只要纯电动车的剩余续航显示非常准确,在提前进行好行程规划的情况下,几乎不会出现里程焦虑。   高尔夫·纯电和宝来·纯电的续航里程虽然是个短板,但是厂家表示其里程计算非常精准。相关控制器计算出续驶里程值后,通过仪表和导航提醒用户。不但实时显示当前续驶里程值,还能提示续航潜能值。比如,用户关闭空调、后视镜和座椅加热等功能后,续驶里程值还能增加多少。也能显示用户变换能量回收挡位、驾驶模式,或者采用更温和驾驶方式之后增加的续驶里程值。   高尔夫·纯电和宝来·纯电有Normal、Eco、Eco+三种驾驶模式,能量回收系统具备5级可调。行车过程中需要减速时,松开电门,能量回收系统便会自动介入,在0.3g减速度下完全回收制动能量。同时,机械制动和能量回收相匹配,使车辆具备与燃油车一致的踏板感觉,同时带来更舒适的乘坐体验,且不易晕车。   当车辆剩余续航为50km时,系统会将驾驶模式自动切换为ECO模式,但用户可手动切换为Normal模式;当剩余电量为12%时,Normal模式不可用,只能选择ECO和ECO+;剩余电量为8%时,系统自动切换为ECO+模式。电量过低导致车辆无法正常行驶时,出于安全考虑,车辆还有两次启动机会,可移动3-5米。   同样,当车辆处于低电量时,驾驶员也可以通过Kickdown操作来获得正常操作模式下的功率输出,提升高速超车、突遇险情时的行车安全。   一汽-大众官方提供了宝来·纯电、某畅销自主品牌纯电动车和某畅销国外品牌纯电动车的实车测试数据。行驶里程均为20km ,其中,红线代表实际行驶里程的变化,蓝线代表剩余续驶里程的变化情况,如果蓝线和红线重合则为理想状态,即续驶里程和实际行驶里程的变化值完全一致。   从上面三张图可以看出,如果不开空调,三款的数据拟合程度还算可以,但打开空调后,某畅销自主品牌和某畅销国外品牌的纯电动车实际行驶的里程值就远远偏离了显示的续驶里程值变化。而宝来·纯电的续驶里程计算和显示比较精准。   当然,上述比较为厂家提供数据,实际情况还有待验证。   总结:那些喜爱、信任大众品牌的新能源汽车用户,如何能够说服自己选择一汽-大众高尔夫·纯电和宝来·纯电呢?EV君认为,在对续航里程要求不高的情况下(比如家里或者公司有固定充电位,平时很少出远门,或者家里已经有一辆燃油车等等),其优异的“三电”系统安全性能,更注重安全的整车开发理念、更高的安全标准、更全面的测试和安全防护,以及出色的驾控体验将成为吸引用户的主要卖点。阅读全文>>
2019-11-30 来源:EV世纪
  11月27日,江苏常州市金坛经济开发区,蜂巢能源科技有限公司举办仪式庆祝车规级AI智能动力电池工厂(一期)正式投产。 常州市、金坛区等党委政府相关领导亲临现场,世界汽车组织第一副主席、中国汽车动力电池产业创新联盟理事长董扬、北京理工大学吴锋院士等行业众多知名专家出席,宝马、光束、奥迪、福特、日产、一汽、长城等全球知名的整车企业以及伟巴斯特、佛吉亚等全球知名汽车零部件厂商的高层代表,再加上动力电池产业链上下游企业董事长总经理,总人数近1000人,规模之大规格之高,在近几年来的动力电池行业实属罕见,显示出蜂巢能源的工厂投产对整个新能源汽车行业的潜在影响力。   为什么作为“正式出道”不足两年的蜂巢能源影响力如此之大?   仪式现场,蜂巢能源总经理杨红新向行业介绍了蜂巢能源金坛工厂的主要特点,揭开了问题的答案。   行业首推“车规级”概念   蜂巢能源金坛工厂定位于高标准、智能化的环保型工厂,且是业内首批在方形电池上采用“高速叠片”工艺并以“车规级”标准生产车用动力电池的工厂。工厂园区占地800亩,投资80亿元,总规划产能18GWh,采用世界先进的电池自动化生产设备,整体自动化率高达95%。   蜂巢能源金坛工厂此前被行业所熟知的特点主要是“高速叠片工艺”,而随着杨红新的介绍,人们不禁惊呼,原来这只是其中的一个点,“引领车规级工厂”才是蜂巢能源的野心。 高速叠片   杨红新指出,“车规级”是指动力电池产品工厂自规划之初,便以车用为服务目标,整个动力电池的生产工艺(高速叠片)和流程,均围绕整车对安全性,可靠性,一致性等要求设计,使生产出的动力电池符合市场对容量更高、寿命更长、安全性更好的多元化要求。   业内皆知,传统电池生产商的技术标准源自数码消费电子领域。相比于数码电子领域,车用动力锂电池无论在单体容量还是系统数量方面,对电池的技术要求都已经大幅超越。尤其是汽车需要面对复杂的行驶工况和恶劣的使用环境,决定了车用动力电池对安全可靠及一致性的要求极为苛刻,其对质量标准要求的严苛程度甚至达到传统电池的百倍以上。   因此,服务于车用的动力电池工厂,必须从电池制程规范和工艺标准的基础开始,制订全新的质量体系和标准,让生产出的电池全面符合车辆的安全要求。作为出身国内一流车企的蜂巢能源对此自然洞若观火。为了实现这个目标,蜂巢能源联合欧洲顶级汽车企业,围绕世界一流的汽车产品需求标准,联合开展深入研究,系统优化并改进电池生产流程和工艺标准,进而让“车规级”从电池制造层面变得可操作执行。   倾力打造“车规级”动力电池工厂   蜂巢能源所称的车规级电池工厂到底有哪些先进之处?   a、更高的环境控制标准,更灵活的单线产能   金坛工厂对生产线中的核心环节,采用了超高标准的设计要求,其生产车间重要工序对环境的洁净度要求达到了万级水平,核心工序更达到千级,而传统电池工厂一般是十万级;通过全自动的粉料系统和浆料输送系统,大大降低了传统工艺中的涂布缺陷率。 宽幅涂布   此外,大量使用的电池自动化生产设备,使整线自动化率达到了95%,尽最大可能排除人为因素对产品质量带来的干扰:其中,组装车间占地面积3566平方米,配置3条生产线体,产线全部采用“工业4.0”的设计理念,自动化率为100%;化成车间配置了3条生产线体,整线自动化率达到了99%。   b、更高标准的异物管理和安全控制   为了保证生产出的电池更安全,金坛工厂的工程师结合电芯失效机理,从源头改进了电池生产工艺流程,对影响电芯安全的7个维度进行全面分析,通过制程过程三级管理,来控制电芯的制造一致性,降低安全风险。 激光模切   比如,在模切工序,负极采用激光模切设备,模切毛刺控制严格,极大提高了产品的质量控制;涂布工序中,进口双层折返式挤压式涂布机和超宽幅涂布技术,堪称当前业内最领先的技术。   在产品的质量检测环节,以金属异物颗粒检出率为例,金坛工厂采用优化之后的新方法,不但大大提高了金属异物的检出率(提高到原来的150%),同时还能检测到传统手段检测不到的铜异物。   高速叠片工艺更不必说,未来有望全面替代“卷绕工艺”,从电池的安全稳定性和能量密度等方面,提高动力电池的整体表现,正在成为行业企业面向未来发展的一致选择。   c、更全面的制程规范和科学化的制程管理   传统的锂电池工厂相对先进的控制体系可以控制电池生产环节中1500个左右的因子。而金坛工厂通过对全制程的多维控制,实现了对超过 2500个因子的监控,几乎可以覆盖单电芯的每个制造过程。   d、设备实现自动化、工厂实现智能化   当前,整车制造企业包括传统整车供应商,都在大范围普及工业4.0的数字化技术,在这个背景下,车规级动力电池工厂也要与时俱进。   为了实现这一目的,蜂巢能源金坛工厂通过对需求的大数据分析,可实现库存降低40%,实现供应链需求的智能管控;可以通过产品性能预测,把产品开发周期缩短30%,实现产品开发的智能管控;与此同时,工程师还通过对设备健康的智能管控、工艺工程的智能管控和园区物流智能管控等技术,实现金坛工厂的整体智能化。   中国动力电池行业急需“车规级标准”   活动现场,世界汽车组织第一副主席、中国汽车动力电池产业创新联盟理事长董扬对蜂巢能源提出车规级标准给予了充分肯定,并现场联合产业相关方代表共同向行业主管部门建议,尽快启动建立“车规级”系列标准的项目,同时也倡议产业界同仁积极参与 “车规级”标准的制定,助推中国动力电池行业提高制造水平,提升国际竞争力,受到与会者的一致拥护。   当下,动力电池安全性与车辆安全性紧密相连,虽然动力电池行业中不乏有实力的本土供应商,但纵观整个中国动力电池行业,始终缺少真正瞄准车规级的动力电池行业标准。而随着中国的动力电池补贴退坡、“白名单”取消等政策调整逐渐实施,在全球化的市场竞争中,中国动力电池行业将面临更加严峻的挑战。   而蛰伏多年,以行业“黑马”姿态亮相的蜂巢能源,前瞻性地提出了动力电池将升级走向“叠时代”的行业论断,并对“叠时代”的概念给出清晰定义——以高速叠片工艺为鲜明特征的,新技术、新材料、新工艺、新标准大量涌现的,专门为电动汽车而生的时代。而车规级标准的提出无疑是蜂巢能源在推动行业标准升级方面向前迈出的一大步。   业内专家评价指出,蜂巢能源金坛工厂正式的投产,不仅意味着蜂巢能源的动力电池“叠时代”由概念走向产品落地,蜂巢能源由此驶入发展的新阶段,更推动着动力电池行业向“车规级”方向迈出了升级发展的第一步,对中国动力电池行业和新能源汽车行业具有深远的示范带动意义。阅读全文>>
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