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電動車升級電池包

汽車 更新时间:2024-07-21 16:25:40

[愛卡汽車 技術解析原創]

抖音快手等短視頻的興起,讓人接觸到更多陌生領域的知識,比如車身安全性能。一個碰撞測試視頻呈現在眼前時,A柱有沒有彎曲,B柱是否折斷,氣囊有沒有展開,常常是熱議話題,衆多測試新車中,純電動車表現最出乎人的意料,盡管拖着沉重的電池包,但不費吹灰之力就拿到頂級安全評價。

電動車升級電池包(純電動車拖着沉重的電池包)1

IIHS先後測試了特斯拉Model 3、奧迪e-tron、奧迪e-tron Sportback、福特Mustang Mach-E和沃爾沃XC40 Recharge,每款車的表現都超出預期,于是官方給出了一個結論,純電動車至少與燃油車一樣安全。另一項數顯示,2011-2019年期間,美國地區的純電動車,車上人員責任險索賠率隻有燃油車的40%,暗示純電動車更安全。

電動車升級電池包(純電動車拖着沉重的電池包)2

為進一步論證電動車安全,IIHS列出了一組數據,光看數字沒啥概念,但隻要說XC40純電版與XC90燃油版重量差不多,就明白純電動車有多重了。同一個平台,XC40純電版比頂配燃油版足足重了442kg。

電動車升級電池包(純電動車拖着沉重的電池包)3

IIHS認為重量大的車與重量小的車發生碰撞時,重量大的車承受的能量小,這個觀點在之前一系列測試中得到印證。不過這麼一說,似乎又退回到以重量論安全的觀點了,難道電動車安全隻是因為重?當然不是。

電動車升級電池包(純電動車拖着沉重的電池包)4

純電動車的電池包重量和體積都很大,為了不影響車身的使用便利性,隻有将電池包平整布置在底盤下方。當整個底盤都用來安裝電池包時,必須考慮電池包防護性能。除了托底外,電池包所受的外力主要來自正面和側面撞擊,所以碰撞安全測試不僅要考慮乘員安全,還得考慮電池包變形量。

電動車升級電池包(純電動車拖着沉重的電池包)5

正面撞擊車身有較大吸能潰縮緩沖區,隻要對車身結構進行加強,電池包就非常安全。但電池包與車身并不是一體設計,而是作為一個附件裝在底盤上,因而沒法像燃油車一樣,單獨在底盤上設計更多橫梁提高車身側面強度。

電動車升級電池包(純電動車拖着沉重的電池包)6

由于電池包防護需求,車身與電池包都進行了加強,同時也提高了車身扭轉剛度,所以純電動車的車身扭轉剛度總是優于燃油車,這也是造車新勢力經常炫耀車身扭轉剛度高的原因。

電動車升級電池包(純電動車拖着沉重的電池包)7

純電動車續航裡程是一項非常重要的性能指标,而電池包能量密高低決定續航裡程長短。電池包作為車身一個附件安裝在底盤上,它不僅僅要容納更多電池組,還要為電池組設計防護結構,因此電池包整體能量密度不僅與單體電芯能量密度有關,也與内部結構設計有關。

電動車升級電池包(純電動車拖着沉重的電池包)8

為了降低碰撞損失和安全風險,電池包與車身側面會保留了一定的安全距離。奧迪e-tron電池包與車身側面預留了25cm的安全距離,而特斯拉Model 3隻有12cm。底盤給電池包預留的空間不多,再加上電池包一部分空間被用于安裝防護結構, e-tron電池包能量密度自然就遜色于特斯拉Model 3,續航裡程自然也處于下風,續航與電池包關系暫時聊到這。

電池包如何影響車身設計

前面說純電動車的車身乃至電池包都會進行加強,那麼強化後的純電動車,碰撞安全性能是否會明顯強于燃油車?我們可以從各地安全評價機構那找到答案。

電動車升級電池包(純電動車拖着沉重的電池包)9

XC40 Recharge 純電版在IIHS的側面碰撞測試中,B柱距離駕駛席坐墊中線20cm,而XC40 T5 燃油版為20.5cm,雖然XC40純電版側面碰撞成績,沒比燃油車好到哪去,但測試數據可以證明,純電版與汽油版B柱設計指标幾乎接近一緻。

電動車升級電池包(純電動車拖着沉重的電池包)10

由于E-NCAP側面柱碰,測試方法不一樣,立柱碰撞覆蓋範圍更大,所以純電動車的車身結構優勢便展現出來了。即便奧迪Q8價格更貴定位也更高,但在側面柱碰實驗中,車身側面變形量卻要高于奧迪e-tron。不單是奧迪e-tron,所有電動車想要滿足E-NCAP的側面柱碰實驗,都得想方設法加強車身側面強度。

電動車升級電池包(純電動車拖着沉重的電池包)11

同一個平台同一款車型,XC40純電版與汽油版在IIHS的正面偏置碰撞測試中,數據也非常接近。純電版比汽油版足足重了400kg以上,要做到與汽油版差不多的車身性能指标,自然會提高車身強度。換個角度想,更輕的XC40燃油版與更重的純電版發生正面碰撞,這種場景對燃油版當然不利。

電動車升級電池包(純電動車拖着沉重的電池包)12

我們在IIHS的測試結果中看到,各種尺寸各種類型的車都能獲得頂級安全評價,但同為頂級安全評價,尺寸小重量輕價格便宜的緊湊型轎車,安全性可不能與中大型豪華轎車相提并論。試驗場隻能保證所有測試車在相同條件下測試,而單車碰撞測試目的隻是用來檢驗,當前整備質量下車身結構防護性能。

電動車升級電池包(純電動車拖着沉重的電池包)13

絕大部分純電動車整備質量都比同尺寸的燃油車高,特别是基于燃油車平台打造的電動車,重量差距更明顯。因為尺寸相當,但重量更大的純電動車,各項碰撞測試的表現都非常好,所以IIHS才含蓄的說純電動車安全性“至少”與燃油車一樣好。

編輯點評:純電動車要保證續航性能,就會使整備質量大幅提升,這在燃油車上是不敢想也不能做的事,畢竟重量越大油耗越高。另一方面電芯遇到外力擠壓可能會發生短路,需要嚴格控制電池包變形量,于是純電動車的車身扭轉剛度和側面強度等技術指标遠高于燃油車。這不是設計師的初衷,而是迫于無奈的辦法,但卻有意或無意提高了純電動車安全性能。

精彩内容回顧:

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