鉅大LARGE | 點擊量：667次 | 2019年05月21日
國外電車續航普遍都短？真的如此嗎？
有哪些情況容易引發電動汽車起火燃燒甚至是爆炸？我們應該怎樣避免或者說怎樣解決這些隱患？近期，網上有一組視頻引發了大家的關注。
上圖中這臺新能源車可能是在過收費站時走錯了收費車道，在速度很快的情況下臨時變換收費車道，導致車的頭部撞到馬路牙子，后輪騰空躍起，隨后車底砸在了馬路牙子上，導致電池包受到撞擊擠壓變形，在幾秒鐘的時間內發生了著火，并且火勢瞬間變大。
整個碰撞的過程持續3秒鐘，第10秒的時候火焰開始迅速變大。雖然兩人在第19秒左右逃生，但風險不可謂不大。從火勢的起因和燃燒速度來看，很有可能是電池收到擠壓變形著火。這樣的的燃燒速率讓我們不可掉以輕心，因為留給我們的逃生時間真的非常短。
這起事故的原因應當不難分析——車底受到了巨大沖擊，導致電池包變形起火。我們知道，現在大多數純電動車的電池包都布置在整車底部，只有少部分混合動力電池包布置在車輛后備箱或者座椅底下。在以上視頻展現的碰撞過程中，一旦車輛騰空，底部砸到堅硬物體（比如馬路牙子或石頭），就很容易導致電池包的變形，從而引發電池起火。
結構件加強保護電池免遭破壞
廢話不多說，本期我們主要拿國外傳統品牌廠商為例，來理解為下為何部分國外車企選擇了安全至上的理念，甚至不惜犧牲我們國內更看重的續航和能量密度，以及它們的具體做法。
上圖為奔馳EQC的底盤及電池包結構，可以看到，相比燃油車，車前部增加了鋼管焊接的巨大防撞構件，側邊框也進行了很大程度上的加強。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
作為國外的大廠，由于產品要銷往全世界，所以必須要能夠適應全球各個國家的安全碰撞法規，所以即便是純電動車，在設定安全目標的時候，也是必須要能夠適應各國的安全法規。
并且由于這些大品牌每推出一個新車型，全球銷量都會很多大。而國外特別是歐美國家，都有著完善的產品召回制度，一旦出現安全隱患，就會面臨大規模召回，并且銷量越大損失越慘重。
所以，在強制法規和召回制度的約束下，面向全球銷售的大品牌，往往不敢在安全性上打折扣。這就是為什么我們在國內很多自主品牌車型上甚至看不到的安全結構，在國外一線品牌上就會不惜成本的采用。
正是因為攜帶了巨大的電池包之后，整車的安全性會變得沒有傳統燃油車那么穩定（特別是三元鋰電池），所以，無論是整車的安全結構還是電池包能夠承受的沖擊強度，都要經過精心的設計和精準的材料投放。
上圖中，日產Leaf的底盤結構，采用了與特斯拉相同的電池布置策略，把電池布局在車底，車側邊梁做了大量的加強設計，以防止側面碰撞對電池包造成的傷害。
以比較保守的日系品牌為例，日產Leaf的電池包除了在四周進行了加固以外，在實驗驗證階段還進行了電池包的穿刺實驗、15米高處跌落撞擊硬物實驗。這些實驗可以“還原”本文開篇視頻上所描述的那類事故。通過這類實驗來驗證整車在各種有可能的復雜事故狀況下，仍然能保持足夠的安全。
上圖為雪佛蘭Volt電池包的設計，它采用的是中央通道電池布局。為了防止側撞擠壓，除電池包正常占用的空間外，還增加了左右兩個側邊橫梁用來提高側向剛度，在發生側面碰撞的時候給電池包提供足夠剛度的保護。
▲奧迪e-tron的電池包設計
奧迪e-tron的電池包設計更為講究，它的加強結構貫穿在電池包內部，在每個電池組之間采用了梁結構來提高電池包的整體剛度，防止側碰和正面碰撞造成的電池包變形。
并且與特斯拉不同的是，它把散熱用的水冷系統布局在了電池組的底部，就像三明治結構一樣，電池組的下方是水道，然后通過高成本的導熱材料與電池組相連，從而把熱量傳遞給冷卻液。
這種設計的好處就是在電池和地板之間還有一層冷卻水道，水道之下才是電池包的下底板，在發生底盤刮蹭或墜落時對電池組能提供很好的保護。
并且，一但冷卻系統年久因密封不良發生漏液，冷卻液也只會往下流入電池包底板，并不會侵入電池組造成電氣短路引發自燃，所以這樣的設計比特斯拉的貫穿式水道要安全得多。
▲特斯拉ModelS的電池包液冷水道
特斯拉采用的是貫穿式水道設計，水道布置在電芯之間，這樣做的好處是冷卻效果非常好，不過一旦年久發生冷卻系統的老化腐蝕，造成冷卻液泄露就有可能引起電芯短路導致自燃。
上圖是奧迪e-tron的電池包實物解剖模型，能夠清楚的看到，電池組之間有加強梁進行阻隔，并且側邊框和底部都進行了不同程度的加固。
總結
因為國外的法規約束，所以面向全球銷售的（特別是銷量大的廠商）在設計電動車時首先會把安全性放在“充分重要”的位置。雖然這些設計還沒有經過若干年的市場驗證，但至少在實驗室內經過了各方面的實驗驗證，以確保上市之后不會出現安全隱患。即便沒有強制法規約束驗證，這些廠商也會因為害怕歐美市場的召回制度不敢懈怠。正因為在安全性上的充分考慮，也會導致成本的上升。
從另外一個角度看，在目前電池性能不夠穩定的情況下，采用小的電池包設計也是提高安全性的重要手段。這就解釋了為什么國外很多大廠并不傾向于推出超高續航里程的車型。
因為以目前電池的能量密度，續航里程高意味著電池攜帶量大，一方面電耗會高，另一方面也會造成不確定的安全隱患。小電池包設計有利于提高結構強度、便于布置、減少安全隱患。
所以以目前的技術現狀，小排量高效能的燃油發動機加上小電池包的組合在安全性設計上會更加從容。所以我們一方面要理解電動車的性能不只是續航里程，另外對于用戶來說，安全性比續航里程應該放在更加重要的考慮位置上。
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