BY【映璇汽車工作室】@工科女的車庫
(資料圖)
近年來，隨著新能源汽車市場的爆發性增長，新能源汽車電池的續航、性能和安全等核心問題也引發了消費者的高度關注。其中電池安全是消費者對新能源汽車的主要關注點，這對于新能源汽車研發企業的研發和安全檢測能力提出了更高的要求。
近日，紅旗E-QM5在中國汽車技術研究中心實車碰撞試驗室，順利通過了嚴苛的電動車水中托底挑戰試驗。全面揭示出車輛在涉水并發生底部碰撞后，電池包所展現出的安全性與可靠性。
紅旗E-QM5涉水挑戰試驗的難度和危險性
與燃油車相比，電動車之所以更怕底盤在行駛過程中托底磕碰，主要是由于電池包布置在車身底盤上，在底盤托底時特別容易受到磕碰、擠壓。如果行駛中底盤電池包遭遇嚴重磕碰受損后涉水，又在水中再次遭遇磕碰，極易造成車輛電池包進水短路、起火。在路面積水、駕駛人員無法看到水中異物的情況下，行駛過水路面時極易遭遇底盤磕碰。如果車輛電池的防護能力不強，極易造成漏電起火，帶來極大的安全隱患。
本次紅旗涉水試驗為雙次托底試驗，采用了模擬日常城市路況中車輛遭遇底盤磕碰及涉水的嚴苛工況：即在行駛中發生底部碰撞后進入涉水路段，在涉水路段再次發生磕碰底盤電池包的雙次托底挑戰。挑戰車輛紅旗E-QM5以20km/h的速度先與路面壁障發生底盤碰撞后，整車底盤進入30㎝深的水坑中，與水下障礙物再次進行底部碰撞，壁障與電池包重疊為25mm。
該試驗的難度在于：電池包在已經受到一次碰撞后，在水中進行二次碰撞，會對電池外殼造成巨大沖擊，對電池的密封性和防護能力是極大的挑戰和考驗。通常電動車的電池包在經過底部碰撞，電池包的底部會向內發生凹陷，較嚴重的會造成電芯破損、電解液泄漏。由于電解液有較強的導電性，一旦流到汽車電路上，極易引發短路起火。即便一些不太嚴重的形變，也可能導致電池包底護板的破損。某些電動汽車的電池包在下箱體還集成了冷卻板，在發生底盤磕碰時有可能導致冷卻板破損、冷卻液泄漏，引發電池短路、熱失控甚至起火。
試驗完畢后，拆解下紅旗E-QM5的電池包，電池包完好無損，沒有任何安全風險問題。電池電解液、冷卻液無泄漏； REESS（車載可充電儲能系統）無位移、無起火、無爆炸、無進水；挑戰后車輛仍可正常行駛。
此外，在試驗完成后，試驗人員發現涉水底盤障礙物的油漆脫落了很多，足以證明此次試驗的碰撞強度有多大。在此次試驗挑戰中，經過兩次底盤磕碰后的紅旗E-QM5電池包，在底盤完全涉水的情況下，碰撞受力點與電池包位置完全接觸，依然保證了電池的可靠性和安全性。
多重保障的電池設計使紅旗E-QM5順利通過水中底盤托底挑戰
紅旗E-QM5得益于電池包采用的多重保障安全設計，大大增強了電池包的安全性與可靠性，使其順利通過此次試驗挑戰，有效杜絕了起火爆炸事故的發生。經過拆解觀察，筆者認為有以下幾點：
其一是紅旗E-QM5采用了磷酸鐵鋰電芯，分子活性比較穩定。相比于三元鋰電池，磷酸鐵鋰電池安全性更高，從核心上保障動力電池的安全性。此外，由于電池壽命衰減較慢，其二手車的殘值會明顯高于使用三元鋰電池的電動車。
其二是紅旗E-QM5的電芯采用了CTP集成技術，提升模組成組效率的同時提升能量密度，保障續駛里程，同時對電池包內部進行精細化高壓絕緣防護，為動力電池總成的安全性保駕護航。
為便于讀者直觀理解，筆者用手機殼和電池擺了一個例子：一般電動汽車上搭載的電池包，由“散裝”電芯組裝成為模組，再把模組安裝到電池包里。圖中手機殼里的電池就好比是傳統的18650/21700電芯單體，而手機殼就好比是安裝電芯的鋁殼。假設一個模組里有100顆這樣的“散裝”電芯單體，傳統的動力電池包將這些“散裝”的電芯單體裝進鋁殼里組成模組，然后再由若干模組組成一個電池包。
而CTP電芯集成技術，把過去的 “散裝”電芯直接集成為一個大電芯（如上圖）。圖中的手機就好比是電池的大電芯，將原來100個傳統18650/21700的“散裝”電芯單體，做成了一整塊大電芯。并通過結構優化，提高了電池組的空間利用率，繼而擴大了電池包的體積能量密度。
其三是紅旗E-QM5的電池包在電池系統的結構設計上，采用了豐字形結構下箱體（如上圖所示），箱體內部設計多根橫梁進行加強。通過增加電池包箱體結構的強度，避免了電池包在高強度底盤磕碰中變形破損。
其四是電池包下箱體集成液冷的結構（類似于傳統燃油車的發動機水箱），集成液冷形式結構以減少包內水管連接數量，減少冷卻液泄露風險。
其五是電池底部采用超強鋼材料、蜂窩式加強筋結構的底護板，與箱體豐字梁矩陣式多點交叉連接，形成底部無死角剛性防護夾層，提升電池底部防護能力。
總結
紅旗E-QM5在外形、內飾設計上都呈現出了很強的科技感，以至于很少有人注意到其在看不見的電池安全性上的優異表現。此次紅旗E-QM5成功通過水中托底挑戰，展現出了中國一汽研發團隊在電池安全結構設計上的集體智慧，為國內電動車市場樹立了良好的標桿。
