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誰叫你,易燃易爆炸?

「月亮你要,六便士你還嫌少。」——陳粒《易燃易爆炸》樂評,by 網易雲音樂 ID:不是塊小餅乾

比「原來你什麼都不想要」更要命的,是「原來你,什麼都想要。」自打地球人走向自由戀愛的時代,「風調雨順」就從來不會是情感關係的典型形容詞。

多少人平日里柔聲細語通情達理,一旦陷進了荷爾蒙與多巴胺的世界,都會變得敏感又多變,變得躁動又懶倦,變得得隴望蜀,變得貪心不足……

但是,你不會因為這些就罷手。在氧氣、溫度、可燃物聚齊之前,你會發現你習得的那些阻燃的措施,那些降溫的方式,是深藏基因中與生俱來的潛質與能力。

70 萬年前人類學會生火,沒多久他們也學會了滅火。而今天最需要懂得這一點的一批人,是國內國外、新兵老將、一家又一家電動汽車廠商。

就像鋰電池,它們的天然特性決定了性格,相比簡單的汽柴油,對環境更加敏感、卻又更易變脾氣,所以它需要嚴格細緻的密封呵護、卻又必須在過熱時將體溫散出去。


水與電,愛恨相殺

想把嬌滴滴的電池組「伺候」好,首先需要嚴格把控的就是溫度。

當一輛電動車經常加減速、電池組頻繁大功率放電,電池組內部的電芯溫度往往會直線上升。如果少了散熱系統的貼心照料,電池系統輕則罷工,中則減壽,重則直接造成危險。

而電池的散熱方式,對於目前市面上的量產電動車,無外乎風冷和液冷兩種,顧名思義,應該不需多做解釋。

出於種種原因,電動汽車發展到今天,液冷散熱已經越來越主流化。除了少數幾家廠商依然在研發風冷新車,多數全球大廠紛紛頭也不回地扎向了液冷陣營。

電池組散熱離不開液體,但液冷又有一個明顯的難題:電與水(液)要放在一起?你要是坐在車裡,肯定會覺得背後涼颼颼。

汽車上的動力電池組一般由多個模組構成,每個模組內又有多個電芯,而每個電芯都需要單獨散熱,一碗水必須端平,否則電芯與電芯之間溫差過大,整個電池組的不穩定同樣非常危險。於是,需要將冷卻液管盤亘交錯布置在電池組內部,以確保對每個電芯「一視同仁」。

汽車開上一年半載多半不會出問題,但等長年累月,一旦某天冷卻液管發生破裂,電池組豈不是秒變大型短路現場?


三明治,冷藏更佳

有一群工程師想出了這樣一種方案:將電芯、冷卻等各模塊分層布置,冷卻系統被放在電芯的下層。這樣即便日後不慎發生意外,冷卻系統的液冷管路出現損傷,泄露的冷卻液只會往下滴,而不會向上影響到上層電芯、引發短路危險。

至於電芯層和冷卻層之間,他們開發了一種特殊的懸浮式液冷板,並選用低密度、導熱效率高的材料,以保證這種「乾濕分離」的結構不會降低散熱能力。

這種分層布置方式被形象的稱為「三明治」電池包,前面說過,對於電動汽車液冷電池組來說,「電」既需要「水」,同時又必須「距離產生美」。否則長此以往難免有矛盾,只是一旦這兩位打起架來,最遭殃的肯定是消費者和車主本人。

而「三明治」電池包將電芯、冷管二者分離開來,保持適當的間距彼此隔離,同時又以液冷板聯繫起來,以此達到既「乾濕分離」、又高效導熱的目的。

在電池模組和整個電池包的最下層底板之間,還為「三明治」留出了 15mm 厚的防衝擊空間,可以在受到底部衝擊時更好的保護電池安全,避免發生變形引發的內部短路。

同時這個防衝擊結構也被設計為電池保溫的一部分,幫助減緩電池組和外界環境間的熱傳遞,儘可能維持理想的電池工作溫度。

保持內部和諧很重要,一致對外也同樣不能少。

(圖為愛馳汽車電池包總成下線)

「三明治」結構誕生於愛馳汽車位於上海嘉定的技術研發中心,是由愛馳汽車開發副總裁吳畏及其團隊提出的專利技術。

在國內動輒投入巨資的映襯下,這座佔地 31500 平方米的技術中心似乎並不算大。不過在內部,僅測試設備和試製產線,愛馳就投入了 3 億元人民幣。其中的造型中心可以同時展示 4 台樣車,即支持兩個項目並行。

試製中心擁有一條半自動試製產線,引入了 SPR 冷連接技術和 FDS 熱融自攻絲等先進車身連接技術。

目前,愛馳汽車的整個電池包能量密度最終達到了 165Wh/kg,同時順利達到了 IP67 級密封水平。在剛剛結束的吐魯番整車夏季測試中,愛馳原型車的電芯間溫差被控制在了 2℃ 以內。

「三明治」結構還使得冷卻板不再需要承載重量,對強度的要求更低,可以使用更輕的薄壁結構,單這一項就減重 3-4kg,這也間接為提高系統能量密度起到作用。


新造車,務實第一

雖然經常也被和很多「新造車企業」並列,但實際上愛馳卻從骨子裡帶著傳統車企的基因。

它的創始團隊中,總裁付強、CEO 谷峰都曾在傳統車企(沃爾沃、上汽等)任職數十年;首席技術官王東晨曾領導了一汽-大眾多款電動車型的開發工作;開發副總裁吳畏則直接主導了大眾和奧迪混動、電動車型的引入和國產;其德國公司的 Roland Gumpert 則是大名鼎鼎的「奧迪 quattro 之父」……

(圖為愛馳汽車 CTO 王東晨)

如果僅看創始團隊,愛馳可能是最不那麼「新造車」的新造車企業。不過,愛馳的英文名 AIWAYS 就透露了對於「AI」智能的野心。

今年 4 月,愛馳首度任命原滴滴技術高管陳學文為 CAIO(CIO+AI)。其初衷就是以 AI 科技,加速智能汽車的工業進化。

當然,有夢想也終須落地,愛馳不聲不響,卻已於去年在江西上饒搭建起自己的生產基地。這座工廠按計劃會在今年下半年完工,並開始試生產。

基於愛馳獨特 MAS 平台、搭載三明治電池包的首款量產 SUV——愛馳 U5,在明年 9 月即可交付用戶。

只是由於愛馳偏於務實的企業文化,U5 要到明年 4 月臨近交付時才開始預售,和發 PPT 收訂金的行為劃清界限。

在傳統車企打拚多年,沿著智能與新能源走自己的路,愛馳團隊似乎從沒考慮將急功近利當作成功的捷徑。


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