针刺只是入门标准 神盾电池安全系统整车拆解
7月24日,吉利汽车在天津•中汽中心,通过线上直播方式为网友们展示神盾电池安全系统整车拆解过程。
如今聊到汽车时,话题常常集中在车机的功能,车内舒适与享乐配置,还有辅助驾驶等方面,因为这些都是消费者们能够最直观感受到的产品力。但还有更多不易察觉的地方,车企们也绞尽脑汁下足功夫得做着提升,那就是车辆安全。这是消费者可能在整个用车周期都感受不到的存在,却是每一位乘客最基本也是最重要的保障。
吉利银河 L7基于世界级 e-CMA 架构打造,作为新时代智能电动车,银河L7在三电系统、电气化架构、全域智能安全方面做了专属的系统性升级,通过本次整车系统的拆解,银河L7的安全保障展露无遗。
架构安全
正面碰撞防护
- 航天级7系铝合金防撞梁:7系铝合金主要材质为铝和镁,是目前硬度值最高的铝合金。防撞梁采用日字型截面设计,主体料厚5mm,豪华车型奥迪Q5L为3.5mm,长度1330+mm,占车宽长度达到了70%,一般其他品牌都在60%左右。防撞梁碰撞吸能比率相比钢材多了近70%,碰撞承载能力相比主流的“口”字形结构提升了30%。
- 吸能盒长度290mm:长度超过豪华车型,配合稳定的轴向压溃变形模式设计,碰撞吸能比率比一般的钢材多了近70%,当意外遭遇到正面碰撞安全事故的时候,能够尽可能减少周围零部件的损失。
- 三叶草卸力结构:行业独有“两主一辅”的三条传递结构路径,配合两次弯折技术以及先进工艺,形成了超强的防护组合,能够吸收更多的撞击能量,提升前方碰撞安全性。
侧面碰撞防护
- 一体式门环设计:1.4mm厚度热成型钢板,前门洞4个件(A柱外板、A柱上边梁外板 、门槛外板、B柱外板)合并为一个件,实现一套冲压模具、一次冲压操作,完整性高、一体式强,比拼接门环重量更轻,整车扭转刚度达到了23000Nm,相比拼接门环在侧向碰撞和偏置碰撞中提供更好防护。
- CBS胶块:采用尼龙玻纤骨架、环氧树脂结构膨胀粘胶,在涂装车间经高温加热后引发膨胀,与车身骨架完美融合,形成高稳定、高强度结构填充腔体,提升整体设计结构强度,同时兼顾车身刚度和耐久性,可以有效吸收侧向碰撞能力,显著提升车身抗变形能力。
- 四纵四横地板结构:吉利专利设计,行业首创双层钢板框架结构(1.8mm厚),让电池和车身融合成“侧碰柱四条传力路径”,并且电池包通过4根高强度螺栓与底盘横梁直接连接,将电池包牢牢固定在底盘上。再配合CBS加强块填充,在电池包周围形成全方位超刚强度防护。在受到外部挤压或碰撞力时,四纵四横的地板结构可以有效分散更多载荷,保障内部的电池不受冲击。
尾部碰撞防护
B字形大截面后防撞梁:980MPa高强钢,126mm超长吸能盒,承载和安全防护能力提升30%以上,抗碰撞效果更好,可减少周围零部件的损失,降低维修费用。
底盘安全防护
- 全框式前副车架:对动力系统多一道防护,可单独更换,维护费用更低。
- 电池防撞横梁:采用2mm厚U型设计,低于电池包10mm,可以在车辆发生刮底碰撞时,有效抗击障碍物的冲击能量,为电池再加一道防护。
- 电池底部防护涂层:采用1.5mm的1180DP高强钢板+1mm的PVC涂层,抗拉强度是普通钢板的2倍以上,对底部损伤起到有效的防护作用,同时可以显著提升电池的隔热能力。
- 燃油管线布局:燃油管、制动管、冷却管居中布置,杜绝碰撞过程中的燃油泄漏。
- 高压油箱:针对PHEV车型实际使用中长时间用电行驶的情况,银河L7全系标配高压油箱,配备独立油箱开启开关,尽可能减少燃油蒸汽进入大气的机会,降低环境污染。
- 后副车架安装结构:后副车架前横梁置于车身横梁正后方,如发生碰撞时,可避免后副车架对油箱的挤压冲击,提高安全性。
- ODP(充电管理系统)防护结构:ODP置于后副车架框架内,采用环抱式布局结构,提升防护性,还能优化后备箱储物空间。
- 悬架系统:前麦弗逊+后多连杆形式,转向节(羊角)采用铝合金材质,兼顾轻量化和散热性。后悬架为E型多连杆形式,属于四连杆悬架,相较于后三连杆式轴向钢度更大、操控更稳定、结构强度和耐久系数更高。长行程悬架设计可以提供更长的缓冲空间,更好的抓地力和行驶稳定性。
三电安全
优秀的架构设计与用材是车辆被动安全的保证,但作为新能源电动车型,还有非常重要的三电系统,为此吉利独创了吉利银河专属的电池安全技术——神盾电池安全系统。
三电系统的安全不仅要关注电芯安全,更要实现电池系统与智能架构的高度融合,构建起一套基于电池,融合架构、整车、云端的安全防护系统,实现软硬件融合的高标准电池安全保护。
此前,神盾电池已成功通过行业内公认最严苛的“电池针刺”试验,还通过了“电池包海水腐蚀浸泡、三面跌落重击、外部火烧”三大超国标的电池包试验,搭载神盾电池的吉利银河L7更成功挑战行业首个新能源汽车中高速碰撞试验,持续刷新动力电池安全新标准。
基础安全测试标准均高于国标要求
神盾电池安全系统基于全场景极限工况进行100多项电池包级基础测试,比国标多80项,以确保“神盾电池安全系统”的基础安全性能过硬。其中,模拟碰撞、机械冲击、浸水安全、湿热循环、盐雾、热扩散6项,高于国家标准,底部球击、跌落、IP6X、IPX9K四项,为吉利补充标准,为动力电池的“基础安全标准”加入更多吉利的定义。
- 模拟碰撞测试:实施强度标准为2-6倍国标要求。
- 机械冲击强度高于先行国标8倍。
- 跌落2m,高于行业标准1m要求。
- 浸水安全采用24h,远超0.5h行业标准。
- 盐雾采用28天环境测试,远超于国标5倍。
- 湿热循环采用240h湿热和霜冻循环测试,远超于国标9倍。
- 热扩散24h不起火不爆炸,远超国标5min和国际标准1h不起火不爆炸要求。
- 为保障测试验证更贴近车辆实际使用场景,可靠性严苛验证采用串行试验方式:温度、湿热、振动、机械、浸水安全、IP6X、 IPX8、 IPX9K串序测试。
架构层安全技术标准:潜艇式整车安全防护
- 底部三重防护结构:动力电池包前布置一道防护梁,最下缘比电池包底面低10mm以上,有效防止整车正向刮底工况导致的电池包损伤;电池包正向接插件和冷却管路接头防护板可进一步防护障碍物对电池的损伤,再结合电池本体使用的1.5mm的1180DP高强钢板,配合底部吸能结构,底部三重防护结构对底部损伤起到有效的防护作用。
- 潜艇式整车架构分散压力:最大程度分解碰撞能量,减少电池被挤压后的侵入量。一体式热成型门环+侧碰柱四条传力路径,独有的超弹性蜂窝填充技术,提供更稳定的变形吸收碰撞能量来保护电池包和成员,并且重量较传统方案降低40%。
- 车包一体的结构设计:电池上下贯穿式的中部套筒连接结构,使电池上盖、内部结构梁、底护板、液冷板等多个零件互相锁附连接,成为整体式的贯穿式结构。田字形电池框架+17个固定点(PHEV中固定点最多电池)让电池与车身成为一体,提升整车扭转及碰撞性能。田字结构中横梁采用“目”型铝合金截面,共有四个安装点与车身座椅横梁相连,采用M10螺栓(行业内大多采用M8螺栓),抗剪切能力由23.6kN提升至37.4kN,并可提升电池包与车身结构一体化程度。
PACK层安全技术标准:“坦克级”电池结构保护
- 高度稳定的“框架结构”:采用神盾电池专利设计,结构强度更高的田字格框架,整体模态提升2倍以上;配合吸能型腔,电芯与箱体预留超大空间,双重溃缩空间保证电池整体强度,在350kN的挤压力后,电池框体未接触到电芯,保证电芯不受力,更不会发生起火和爆炸,行业友商一般无田字格框架或者无中间横梁保护。
- 业界领先的“底部盔甲”:底部防护方面,神盾电池采用1.5mm的1180DP高强钢板+1mm的PVC涂层,抗拉强度是普通钢板的2倍以上,对底部损伤起到有效的防护作用,同时可以显著提升电池的隔热能力。(友商1采用1.0mm厚DP590底护板+0.4mmPVC涂层,友商2采用1mm钣金+1mmPVC涂层,抗刮底及托底能力不及神盾)
- 快速泄压预防爆炸:为了电池在意外热失控情况下电池内部的热量可以快速排出,神盾电池使用的单向防爆阀泄压速度是普通电池用的透气阀的2倍,保证电池迅速平衡内外压力,最大幅度降低电池爆炸风险。(友商1仅有一个平衡阀,无防爆阀,在热失控发生时泄压速率远低于神盾。)
- 电池底部散热使用一体成型液冷板:先进的搅拌摩擦焊技术固定在电池箱体上。根据电芯散热区域优化冷却流道设计,冷却效果提升20%,搭配高导热率的结构胶使得电池散热能力提升30%,让电芯始终工作在最舒适温度区间,提升电性能,避免电池过温引发热失控。
电池电芯安全技术标准
电芯根据神盾电池安全系统标准要求,均采用低反应活性电解液、高安全磷酸铁锂正极、耐热涂层涂覆技术等,确保电芯温度始终保持在适宜和安全的范围。
- 低反应活性电解液:电解液的离子电导率高、产热少,安全性大幅提升。
- 高安全磷酸铁锂正极:惰性高稳定材料结构,超强的热稳定性,500℃不分解,电池热安全性能可控。
- 耐热涂层涂覆技术:神盾电池的隔膜采用耐热涂层涂覆技术,耐高温、高强度复合结构在超高温150℃下仍能保持良好的尺寸结构,防止内短路扩散。
3档变频电驱DHT Pro
银河L7采用全球首款实现双电机超频驱动的3挡变频电驱DHT Pro,实现高效多模多挡位,通过高集成化设计,将双电机、双逆变器、TCU、变速器多合一深度集成。首创使用嵌套技术,P1电机转子内置双离合器,P2电机转子内嵌双行星齿轮组,DHT的轴向长度能达到354mm。同时,3挡变频电驱DHT Pro重量仅120千克,却能做到惊人的4920Nm最大输出轮边扭矩,扭质比高达41Nm/kg,并且在关键核心零部件都处于行业领先水平。
- 高速不软:得益于三挡,高效并联直驱,可实现高速场景下更高效的回充和发动机丰沛的动力储备,高速驾驶无惧亏电,不怕失速。
- 爬坡不慌:系统综合最大功率287kW,并通过3挡变频,实现动力放大,最大输出轮边扭矩4920Nm。即便面对爬坡等严苛工况,通过变频调节,智能工作模式无感切换,无惧高原和爬坡。
- 弯道不虚:三擎驱动(发动机、P1、P2电机)+3挡调节,带来更顺畅的动力衔接,环山路入弯出弯平顺性、循迹性更强。能量回收系统参与,下坡急转弯变的更加轻松,抬脚收油即可自动减速。
乘员健康安全
吉利银河L7采用针对乘员安全方面进行建立完整的从设计到生产的管控体系,保证交付用户手中的车辆不散发有害物质和气味;在轮罩隔音垫、副仪表板隔音垫等多个“看不到”的地方,仍然不会偷工减料,采用工艺复杂,成本高的水洗棉,杜绝车内挥发性有害物质和气味。
选材方面
- 隔音棉:银河L7乘员舱隔音棉均采用双组分吸音棉与水洗棉材质,把控用料,在满足NVH性能基础上,严格控制气味挥发源;在仪表板,副仪表板,门板,行李舱隔音垫多个隐蔽空间坚持用好料(双组分吸音棉),采用环保工艺(超声焊接),在改进整车NVH的同时不忘不影响车内环保性。在轮罩隔音垫,副仪表板使用水洗棉,以颜色布料边角料为原料,然后经过高温褪色,然后水洗处理,烘干,然后打碎而成水洗白棉;
- PU发泡:车内地毯、座椅普遍采用PU发泡工艺,PU发泡通过多元醇,异氰酸脂,及催化剂聚合而成,银河L7选用采用反应型无氨催化剂,减少发泡后催化剂残留,明显减少了车内常见的各类挥发性物质。
- PVC表面处理:为确保PVC表面存在特有触感、光泽度及耐磨等性能,PVC表面均有进行表面处理;在表面处理剂使用时,吉利银河L7坚持使用水性表面处理剂,不含有机溶剂,对人体无害。无论是座椅皮革,还是仪表板,门板等全车所有皮革均采用水性皮革,在用户无法感知的地方仍然好不吝啬成本。
- 备胎盖板:选用食品级白色纸芯,杜绝回收纸浆,看不到的地方仍然为顾客的健康着想。盖板普遍选用纸芯作为骨架材料,吉利银河L7在纸芯选型上坚持选用食品级的白色纸芯。杜绝使用回收纸浆,排除纸中粘结剂释放甲醛的问题。
工艺方面
从材料到零部件再到整车,银河L7进行全过程气味控制。
- 汽车皮革:除了对所用各类原料严格挑选和控制外,为了保障皮革在工艺加工后小分子物质的充分脱除,银河L7联合国内知名皮革供应商开发了除味、除小分子物质的特殊工艺,包括水洗,高温烘烤。烘烤温度高达100℃以上,同时配以排风系统,充分将洗脱和挥发出来的小分子物质挥发出来。
- 皮革复合:PVC和背覆海绵采用环保的火焰复合工艺,此工艺不使用任何胶粘剂,采用海绵表层融化和PVC进行粘合。为了在复合后进一步去除气味等挥发性物质,通过烘烤,吸风,负压箱三段工艺进行处理。本工艺采用先进的立式除味机,长度达到31.5米,烘箱存储容量180米,在高温烘烤的同时,内外吸风空气循环系统将烘烤产生的小分子有害物质排除到废气处理装置。
- 面套加工:银河L7项目在开发初期与供应商定义了面套烘烤工艺,高温烘烤房中温度高达70℃左右,烘烤时间长达24小时以上,同时每2个小时排气15分钟,在座椅组装前充分将挥发出来的物质挥发掉。
实验控制方面
吉利汽车具有完备的从材料到零部件再到整车的气味VOC开发能力,具有国内一流的整车环境舱,该环境舱可以模拟用户车辆常用的工况,并通过了严格科学的主客观方式完成测试数据的监测与收集。
银河L7的安全源于吉利汽车布局构建的一整套智能电动汽车产业链体系,从三电、芯片、智能架构,到智能座舱、智能驾驶、智算中心,再到生产制造,电池回收利用。这是吉利打造出更安全新能源汽车的强大技术保障。
吉利银河的第二款量产车型,“”全能电混家轿”——银河L6计划将于三季度上市,新车同样由e-CMA智能电混架构打造,搭载神盾电池安全系统和雷神智能电混8848,未来定价或在15-20万之间,期待银河L6上市表现。【本文来自易车号作者趣评测,版权归作者所有,任何形式转载请联系作者。内容仅代表作者观点,与易车无关】
针刺只是入门标准 神盾电池安全系统整车拆解
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