[愛卡汽車 新能源原創]
“北京第三區交通委提醒您：道路千萬條，安全第一條，行車不規範，親人兩行淚”。電影《流浪地球》的熱播，一度讓這句台詞紅遍朋友圈。毫無疑問，駕駛員是平安出行的核心因素，但它並非全部，車輛自身素質同樣重要。撇開主觀變量，汽車安全需要硬實力的支持，牽扯到工程設計的方方面面。而在新能源領域，電池安全顯然是廣受關注的話題。
前些年，電池安全事故頻頻發生，“起火”“自燃”甚至“爆炸”字樣不時見諸報端。久而久之，消費者難免對新能源車產生顧慮。在續航逐漸加碼的背景下，電池安全應當如何保障？日前，愛卡汽車受邀走進中汽中心實驗室，見證了嵐圖汽車的電池安全測試。
電池技術發展多年，為什麼總會發生起火事故？電池可被看作一種能量包，基於電化學原理實現化學能和電能的相互轉化，從而儲存或釋放能量。想要“收納”更多電能，就要在電化學問題上做文章，例如使用更活潑的電極材料。一定程度上，化學性質活潑意味着相對不易控，這就好比後驅性能車雖然好玩，但駕駛難度也更高。
沒有絕對的萬無一失，只有相對的安全穩定。電芯生產一致性是全行業共同面對的問題，也是電池安全的絆腳石。目前，行業主流水平達到了PPM量級，即電池單體安全失效率為百萬分之一。PPM究竟是什麼概念？假設每台電動車裝有100顆電芯，那麼平均每1萬輛車中，就會有1輛遭遇電芯安全失效。坦白地講，這一數字不容樂觀，也充分説明了電池安全面臨的挑戰。
本不富裕的家庭，絕不能雪上加霜。為此，各大車企使出渾身解數，提升電池安全性能。對於鋰離子電池來説，熱失控的原因無外乎內部短路、過充（過壓）和高温。為了改善電池安全，研發人員通常從以下方面着手：
1.化整為零：將電芯與電芯分隔開，避免單個電芯熱失控演變為鏈式反應；
2.結構安全：優化車身和電池結構設計，以物理安全促進化學安全；
3.電池管理：提升軟件能力，優化電池控制，把危險扼殺在搖籃裏。
嵐圖FREE基於ESSA原生智能電動架構打造，其中“E”代表electric（電動），兩個“S”分別代表smart（智慧）和secure（安全），“A”代表architecture（架構）。把“安全”寫進平台名稱中，這在汽車行業並不多見。打造智能電動品牌，老牌車企的確有着自己的堅守。
在嵐圖汽車，研發團隊為電池安全做了什麼？據嵐圖汽車新能源技術總黃敏博士介紹，嵐圖汽車堅持自主研發電池安全技術，開發了一套主/被動安全綜合技術解決方案，具體包括“三維隔熱牆”技術、PACK五層安全防護和嵐圖專屬雲BMS。
現階段，嵐圖汽車擁有“琥珀”和“雲母”兩套電池系統。“琥珀”電池應用於嵐圖FREE純電版，該車採用三星SDI提供的2170鋁殼圓柱電芯。“雲母”電池應用於嵐圖FREE增程版，三元鋰電池與1.5T增程器配合，實現了860km的NEDC續航里程。
既然熱失控危害大，那就要防微杜漸，避免多米諾骨牌效應。為此，嵐圖開發了行業首創的“三維隔熱牆”技術。每個電芯都被全方位包裹，三維隔熱牆將電芯與電芯分隔開來，形成了高效的隔熱阻燃絕緣防護層。簡單理解，三維隔熱層為每個電芯量身定製了獨立安全倉，即便單個電芯起火，也不會波及周圍電芯。
被動安全防護方面，嵐圖採用PACK（電池包）五層安全防護，包括定製化開發車身防護、高強框架、壓力傳遞、形變吸能和電芯雙保險。嵐圖FREE在車身關鍵部位應用了大量1500Mpa超高強度鋼材和2000Mpa熱成型鋼，提升車身防護能力。電池包外殼採用高強鋁合金框架、帶多條加強筋的特殊設計，提升電池包結構強度。在電池包內部，嵐圖設計了加強梁（兩橫一縱），用來分解和吸收外界碰撞能量，使電芯免遭傷害。
此外，嵐圖還為電池包預留了超過30mm的形變吸能空間。假如車輛遇到猛烈撞擊，高效的形變吸能設計可防止電芯遭受損傷，儘可能降低熱失控風險。防爆閥和熔斷裝置是最後一道“結構保險”。若有極端的撞擊侵入（例如針刺），電芯發生短路或電芯內壓力增加，雙保險機制能夠立即切斷電池內短路迴路，釋放額外壓力，確保電池不起火、不爆炸。
一般而言，傳統車端BMS（電池管理系統）只能提供單車數據計算和3-5天的短期信息存儲。嵐圖雲BMS則可以同時在線服務數以百萬計的車輛，實現了1秒內響應95%的請求，並能對PB級別數據進行分析和永久存儲，數據可靠性達99.99%。
嵐圖雲BMS配有深度神經網絡算法模型，可根據電池的歷史運行工況和故障情況，探測故障隱患，實現關鍵故障提前預測。官方表示，這套系統可以提前2小時預測冒煙、起火、爆炸等關鍵故障，提前一週預警電池內短路、欠壓等故障。
道路千萬條 安全第一條
電池包安全與否，紙上談兵是不夠的，實踐檢驗後方能見分曉。為此，嵐圖汽車攜手中國汽車技術研究中心（中汽中心）舉辦了電池安全測試，在實驗室中驗證嵐圖FREE電池系統的安全性。此次測試樣品為嵐圖FREE純電版的“琥珀”電池系統，該版本採用2170 NCA圓柱電芯，電池容量為88kWh。
目前，國際上電動汽車電池安全測試標準共計20餘項，嵐圖汽車在此基礎上增加了60大項，形成了80大項、150小項的嚴苛測試體系。在中汽中心實驗室，工程師現場演示了擠壓測試、模擬碰撞測試和高温淋水測試。
擠壓測試中，測試台架通過半徑75mm的剛性半圓柱體，以200kN（國標要求為100kN）的力擠壓電池包，擠壓時間保持10分鐘。10分鐘的擠壓結束後，繼續觀察1小時，方可完成測試。實際測試中，嵐圖FREE的電池包僅框架邊緣出現小幅形變，電池包本體未受到影響，起火、爆炸更是無從談起。
模擬碰撞測試相對複雜。測試中，使用活塞以50g/60毫秒（國標最大值為28g/60毫秒）的加速度G值撞擊電池包，隨後觀察2小時，模擬整車碰撞產生的加速度場景。模擬碰撞測試中，電池包無泄漏，外殼無破裂，沒有出現起火或爆炸現象；絕緣電阻不小於100Ω/V。
高温淋水測試是為了模擬高温高壓洗車場景。使用75-85℃、10MPa的高温高壓水流衝擊電池包接插件及各個密封面，淋水時間共3分鐘，完成後拆開電池包檢查。經過測試，電池系統未進水，電池包無起火、無爆炸。嵐圖FREE達到了IPX9K防水等級，這是新國標的最高等級。
前不久，某款中國品牌純電動車在碰撞測試後的48小時內，發生了自燃起火現象。據涉事方分析，起火原因疑似冷卻液泄露造成線路短路，並引起相關部件燃燒。值得一提的是，嵐圖汽車冷卻液泄露實驗標準遠高於新國標。實驗中，電池包以30度角度傾斜，這是為了讓水冷板的所有冷卻液進入電池包並充分流動。在如此苛刻的條件下，嵐圖FREE電池包依然不會出現起火、爆炸。
實驗室雖然能夠完成大部分電池安全測試，但耐久性不應依賴於此，還需要整車路試來查缺補漏。嵐圖FREE的整車耐久路試總里程超過300萬km，經歷乾熱、濕熱、乾冷、温暖等氣候條件，最高温度和最低温度相差90℃。今年7月，我的同事汪凱琳駕駛嵐圖FREE增程版闖西北（傳送門），期間受了不少苦頭。大西北氣候條件自然不比江南，但與耐久性路試相比，已經算得上非常“文明”了。
面向未來，嵐圖汽車計劃研發更多的前沿電池技術。不久後，嵐圖將量產高鎳三元軟包電池，實現完全無熱失控，並達成行業領先的能量密度和功率密度。此外，固態電池也已列入嵐圖的商品化開發日程，後續動向值得期待。補能方面，嵐圖即將量產大功率快充技術，實現20分鐘充60%電量；第二代超級快充技術也在研發過程中，預計可實現充電10分鐘續航400km。
編輯點評：嵐圖雖為新勢力品牌，卻背靠東風集團這顆大樹，享受着“萌新”們不具備的造車底藴和研發資源。各家車企都在強調電池安全，但真正將安全作為產品賣點卻寥寥無幾，並且大多為海外品牌。憑藉完善的電池安全技術，嵐圖為中國品牌和新勢力品牌掙得了一份榮譽。坦白地講，我無法完全認同嵐圖FREE的產品策略，但對電池安全的投入，無疑將成為嵐圖汽車乘風破浪的重要籌碼。
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