坐战斗机、60度温差跳水的ID.7,这样虐电池包的车你见过吗?
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2023-12-22 17:41 星期五
最新上市的ID.7 VIZZION,搭载的便是经过这一系列检测后的电池包。将安全进行到底,一汽-大众的承诺在ID.7 VIZZION体现的淋漓尽致。

在11月份新能源汽车零售渗透率已突破40%的背景下,如果让消费者给出一个选择新能源纯电产品的理由,相信安全,尤其是电池安全会位列第一。

在国内,便有这样一家企业将电池安全的检测进行到了极致——无论是相当于战斗机起飞瞬间过载的机械冲击实验,还是反复进行的60度温差的温度冲击,抑或是“重度污染”下的电池包密封实验……这一系列严苛到几乎“变态”的操作,都只为给消费者带来最极致的安全体验。

这家企业,便是一汽-大众。而最新上市的ID.7 VIZZION,搭载的便是经过这一系列检测后的电池包。

将安全进行到底,一汽-大众的承诺在ID.7 VIZZION体现的淋漓尽致。

“坐上战斗机”的电池包

轻点鼠标,一台三坐标电池包机械冲击和振动试验台发出了轻微的响动。隔着玻璃,可以清晰地看到一块满电、完整的电池包被固定在2.4m X2.4m的试验台上。在接下来的二周时间里,这一将搭载于ID.7 VIZZION的电池包,会接受最为“残酷”的考验。

这是一汽-大众新能源车辆安全中心一间普通的实验室,但仅造价便超过3000万元的那套试验台,又让这一切变得不再普通。

“我们测试的目的,就是通过实验来模拟用户日常用车会经历的各种工况,或者不曾经历过的极限工况,从而保证我们这个电池包(在装车前)能经受住各种严苛的考验”,坐在屏幕前的工程师“轻描淡写”,“实际上只要它经过了这种严苛的验证,安全是绝对没问题的。”

image 此时,试验台上的那块ID.7 VIZZION电池包正在经受着炼狱般的考验,接受长达172小时的6自由度震动模拟用户300000公里历程的严苛试验。而国标只需要在XYZ三个方向分别震动13个小时。

工程师介绍称,“xyz三个方向中z方向加速度最大,国标z方向加速度只有0.64g只能施加单方向的冲击加速度,而大众的企业标准z方向加速度为2.8g,峰值加速度是国标的4倍还多。”不仅如此,工程师进一步表示,国标的振动测试没有温湿度变化和充放电的变化,且震动只有39小时;而大众的企业标准是电池在振动的同时处于高压上电状态,并且设定在复杂的温湿度变化环境下,同时进行复杂的充放电。

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“这里面有X、Y、Z三个方向的冲击,同时6自由度扭转加载,采用的是大众体系内加强路面的路谱,用来模拟实车行驶30万公里的工况,”隔着玻璃望向试验台上的电池包,工程师说,这还只是ID.7 VIZZION电池包“遭罪”的开始,接下来还有更为严酷的零上60度到零下30度瞬间温度交变的“温度冲击”。

image 60度温差的“高台跳水”

在三坐标电池包机械冲击和振动试验台不远处的一间实验室内,另一项针对ID.7 VIZZION电池包的名为“浸水式温度冲击”的实验在同步进行。

这一实验被一汽-大众工程师称为“最苛刻的实验”,与前面提到的90摄氏度温差的“温度冲击”有些类似,但不同之处在于“浸水式温度冲击”实验中,电池包承受的压力更大,也更接近用户真实的使用场景——当然,这一场景极为极端。

“浸水式温度冲击”实验台是一个上下两层的封闭空间,在上层空间内,环境温度被设置为了60℃,此时,ID.7 VIZZION电池包的温度约为55℃;试验台下层则为一个盛满5℃冰水的巨大水柜——之所以被设置为5℃,在于北方冬天的水温约为0-4度之间,而南方为6-8度。一切都为模拟最真实的使用环境。

一切准备就绪,加热至55℃的电池包在毫无征兆的情况下,瞬间被置入5度的冰水中——实验开始了。“电池包外壳由金属构成,但并不是单一材质,而是由钢、铝、橡胶等不同热膨胀率的材料构成。这一实验完成后,如果电池包的设计稍不合理,或者所有材料热胀冷缩的比例考虑欠妥,那么这个实验将百分之百失败。”这便是工程师所称“最苛刻的实验”的原因。

现实中一个极端且典型的场景是,载着奔赴诗和远方的纯电车行驶在冬日的青藏高原,远处雪山与冰湖交映。此时的环境温度已低至零下,但由于高速行驶,电池包的温度已升至数十度。这时,意外突然发生,操作不当的车辆偏离了道路,冲向路边并不算深的一小片冰湖……

“电池包从60度一下降到近乎于0度时,电池包内承受着巨大的压强,对整个电池包的安全性是个巨大的挑战。” 经工程师们测算,此时电池包所承受的压强相当于2米以下水深中的压强。

这一实验标准显然高于各类营销秀场中将电池包静置于常温下水池中的浸水实验,而且更为“变态”的是,ID.7 VIZZION电池包的“浸水式温度冲击”过程将进行20个循环。

让ID.7 VIZZION电池包“吃灰”

尽管刚刚接受了“冰火两重天”的洗礼,但ID.7 VIZZION电池包的“受虐”之旅还未结束。

“开始鼓风”,随着工程师的指令,另一个封闭的玻璃柜内瞬间弥漫起了“烟雾”。准确的说,这并不是烟雾,而是灰尘被风吹起的效果。这是一种专门用于电池包防尘实验的灰尘,被行业称为“亚利桑那灰”。这种灰尘的颗粒直径整体仅为0-80微米,被一汽-大众工程师按0-20微米灰尘占一定比例的“极致”标准放置在9立方米的密闭空间内,分量足足18公斤。

根据空气质量标准划分,PM10达200以上即为重污染天气,其可以换算为每立方米空气中,颗粒直径10微米的粉尘质量达200微克以上。“雾霾”由此而来。

ID.7 VIZZION电池包的防尘“吃灰”实验,远比生活中的“雾霾”更甚——鼓风机开启6秒后,“亚利桑那灰”已均匀的充斥了整个密闭实验舱,持续15分钟,算作一个循环。在一汽-大众新能源测试中心,这样的循环要进行20次。

image “电池包所有的对外接口,比如排气接口、高低压接口等,在设计时必须能够防止这种几微米级别灰尘的渗入。如果一旦有灰尘渗入,则有可能导致爬电间隙的改变,甚至极端情况下导致短路。”工程师解释了ID.7 VIZZION电池包“吃灰”实验的目的,“这个实验,就是要避免可能发生的短路风险。”

占地超9000平方米、总投资超过2.1亿元,包括整包、电芯、模组、充电系统,以及应用层面的BMS软件测试,这构成了一汽-大众新能源测试中心的检测内容。在这里,ID.7 VIZZION电池包要经历比国标更严苛的试验,例如国标盐雾试验只有6天,累计喷盐雾时间48小时,而一汽-大众在此基础上增加了不间断喷盐雾720小时的盐雾试验以及历时42天的盐雾+温度交变测试;国标对于高压系统纹波干扰测试、电池管理系统低压纹波干扰测试、毒气测试、化学腐蚀测试等等并没有要求。此外,一汽-大众在完成所有这些测试的基础上,还有一个更加严苛的长序列试验,用一个电池包将温度冲击、盐雾、冲击震动、浸水式温度冲击等8项本身已经非常苛刻的测试依次完成,并且测试后电池各项性能不能有任何变化。

“这是我们的一个‘测试矩阵’,所有测试只有0失误才能叫成功,不存在偶然性。”工程师们还在忙碌着无暇他顾,如此专注只为ID.7 VIZZION电池包的极致安全。这一系列的电池安全测试不仅远超国家标准,而且超出了我们的想象,所有这一切极大提升了我们对于ID.7 VIZZION电池安全的信心。

电池安全是一辆纯电新能源车的底线,ID.7 VIZZION对于消费者非常关注的电池安全问题尤为重视,从电芯级别、模组级别到电池包级别,共进行436项全场景路况测试,全方位守护电池安全。这超严苛的436项电池试验,模拟了用户可能遇到的极限用车场景,也就意味着:无论用户行驶在冬天撒盐化雪的路面、陡峭的盘山碎石路,还是亚热带季风气候的海岸线,抑或是停在130°的烤漆房,都无需为电池的安全担心。而且无论雷电下雨还是高温、严寒,用户都可以放心充电。这些都是一汽-大众通过严苛试验、场景模拟带给用户的安全保障。

写在后面:

一汽-大众,这家已成立32年的整车合资企业,用几乎可被称为“苛刻”的电池安全测试标准将ID.7 VIZZION的动力安全推向了行业顶峰。

在行业人士看来,作为一家负责任的车企,其成功的标志不仅在于领先的市场地位和先进技术的应用,更在于向用户提供更为丰富体验感和更为安全的产品,也只有如此,这样的企业才能称得上是成功的企业。

而电池安全测试,只是一汽-大众这家企业为提供高标准产品安全所做出的全部努力的一个侧面。其位于长春的研发基地,还有更多严苛的安全检测试验等待我们去探索。

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