吉利:卷到整车的安全才是真安全
电池不起火、不爆炸,新能源车是不是就安全了?国内整车企业在电池上卷了针刺试验、又卷了枪击试验,现在吉利汽车说这都不够,必须卷到整车架构才算真安全。
7月24日,吉利汽车在中国汽车技术研究中心将银河L7进行了拆解,并进行了直播。银河L7是吉利今年全新打造的新能源车型银河系列的一款车,在今年高度内卷的新能源市场不负吉利厚望,上市第一个月就销售近万辆。这次,吉利将银河L7完全拆解,不仅展示了其神盾电池安全系统,更重点展示和介绍了其强大的整车安全体系。“架构世家”吉利汽车希望借此让消费者感受到,在新能源汽车上,来自架构的体系安全能力,比单纯谈论电池本身的安全,要更安全。
三叶草、四纵四横……
“架构世家”的新能源安全结构
吉利在打造整车架构上经验丰富,拥有CMA、BMA、SPA、SEA等架构,这些架构不仅能供给吉利品牌的整车使用,甚至还可以单独售卖赚钱。去年,针对新能源汽车e-CMA架构诞生,银河L7就基于这一架构打造。据介绍,这一架构能够提供包括正向碰撞、侧面碰撞等在内的全方位安全防护。
这次拆解,吉利特别展示了银河L7上使用的三叶草卸力结构,这是一个行业独有的传递结构路径,配合两次弯折技术以及先进工艺,形成了超强的防护组合,能够吸收更多的撞击能量,提升前方碰撞安全性。
在正向碰撞安全方面,银河L7使用航天级7系铝合金防撞梁,碰撞吸能比率比钢材多近70%;工程师将防撞梁设计成“日”字形,使其碰撞承载能力相比主流的“口”字形结构提升了30%。吉利银河L7的吸能盒长度达到290mm,超过豪华车,辅之以轴向压溃变形模式设计,碰撞吸能比率比一般的钢材多了近70%。
在侧面碰撞防护方面,银河L7应用一体式门环设计,一套冲压模具、一次冲压操作,整车扭转刚度达到了23000Nm,不仅比拼接门环重量更轻,还能在侧向碰撞和偏置碰撞中提供更好防护。这次拆解中,银河L7地板上行业首创的双层钢板框架结构引人注意,被称为“四纵四横”结构,让电池和车身融合成“侧碰柱四条传力路径”,并将电池包用4根高强度螺栓与底盘横梁直接连接,牢牢固定在底盘上。
在尾部碰撞防护方面,银河L7采用B字形大截面后防撞梁,通过使用980MPa高强钢打造126mm超长吸能盒,将车尾的承载和安全防护能力提升30%以上。
在底盘安全防护方面,银河L7应用了全框式前副车架、电池防撞横梁、电池底部防护涂层、后副车架安装结构、ODP(充电管理系统)防护结构等设计,可有效抗击障碍物的冲击能量。
对此,吉利的产品工程师强调,单独考虑电池本身的安全是不够的,必须与整车布局放在一起考虑才行。
层层递进、方方面面的三电安全
吉利银河L7搭载的“神盾电池安全系统”,是吉利独创、吉利银河专属的电池安全技术,该系统不仅关注电芯安全,更实现电池系统与智能架构的高度融合,构建起一套基于电池,融合架构、整车、云端的安全防护系统,实现软硬件融合的高标准电池安全保护。
为确保基础安全性能,神盾电池安全系统基于全场景极限工况进行了100多项电池包级基础测试,比国标多80项。其中,神盾电池在模拟碰撞、机械冲击、浸水安全、湿热循环、盐雾、热扩散等6项测试中,采用的是高于国家标准要求。不仅如此,为保障测试验证更贴近车辆实际使用场景,吉利还导入了底部球击、跌落、IP6X、IPX9K等4项新型测试。行业里非常著名的针刺测试,神盾电池也已经做过了,电池未起火、未爆炸、未冒烟,全过程最高温度未超过40℃。且1小时静置后未起火、未爆炸,静置24小时后,电芯恢复至环境温度,未起火、未爆炸。
在电芯上,神盾采用低反应活性电解液、高安全磷酸铁锂正极、耐热涂层涂覆技术等,确保电芯温度始终保持在适宜和安全的范围。
在电池包上,神盾打造了“坦克级”电池结构保护设计。首先是电池包盒体应用了高度稳定的“田”字“框架结构”,能确保在350kN的挤压力下,电池盒的框体不会接触到电芯,保证电芯不受力。为避免电池包受到来自底部的损伤,神盾系统下方使用的是采用1.5mm的1180DP高强钢板+1mm的PVC涂层,抗拉强度是普通钢板的2倍以上。为了让电池包在意外热失控情况下能够将电池内部的热量快速排出,神盾电池使用的单向防爆阀泄压速度是普通电池用的透气阀的2倍。为避免电池过温引发热失控,电池底部散热使用一体成型液冷板,电芯散热区域优化冷却流道设计,冷却效果提升20%,搭配高导热率的结构胶使得电池散热能力提升30%,让电芯始终工作在最舒适温度区间。
神盾电池安全系统并不仅仅作用在电池包上,吉利银河L7的整车设计可为它提供潜艇式整车安全防护。
银河L7在车辆底盘上设计有三重防护结构,可有效防护底部损伤。第一重是电池包前布置有一道防护梁,最下缘比电池包底面低10mm以上,有效防止整车正向刮底工况导致的电池包损伤;第二重是电池包正向接插件和冷却管路接头防护板可进一步防护障碍物对电池的损伤;第三重是电池包盒体使用的1.5mm的1180DP高强钢板。
一旦发生碰撞事故,为最大程度分解碰撞能量,减少电池被挤压后的侵入量,银河L7采用的一体式热成型门环+侧碰柱四条传力路径,独有的超弹性蜂窝填充技术,提供更稳定的变形吸收碰撞能量来保护电池包和成员,并且重量较传统方案降低40%。
银河L7还采用车包一体的结构设计,电池上下贯穿式的中部套筒连接结构,使电池上盖、内部结构梁、底护板、液冷板等多个零件互相锁附连接,成为整体式的贯穿式结构。而吉利银河L7底盘使用的田字形电池框架+17个固定点的设计,让电池包与车身融为一体,进一步提升整车扭转及碰撞性能。
体系化造真安全的车
在吉利银河L7的开发过程中,吉利汽车坚持用体系化能力造车。在吉利,不仅沃尔沃品牌以安全著称,吉利品牌也非常重视安全问题,在新能源汽车上也一样。为此,吉利汽车率先启动新能源汽车安全管理体系建设工作,获得中汽研华诚认证(天津)有限公司颁发的行业首张“新能源汽车安全管理体系认证”证书,认证覆盖新能源汽车研发、生产、售后全流程,以及网络安全、安全监控平台等方面。
近年来,吉利汽车构建了一整套智能电动汽车产业链体系。从三电、芯片、智能架构,到智能座舱、智能驾驶、智算中心,再到生产制造,电池回收利用,在新能源领域投入近千亿元,专利技术累计达 3500 多项,为打造更安全的新能源汽车提供了强大的技术保障。
为了新能源汽车的安全,吉利建了“神盾新能源安全技术中心”,目前已经有“电池安全实验室、电磁辐射安全实验室、以及整车安全实验室”,并全面接入吉利星睿智算中心提供的算力支持,可展开全方位、贯穿整车和电池生命周期的安全技术研发和验证。
其中,吉利星睿智算中心是国内最大的数据平台,云端总算力81亿亿次,已经接入240万+车辆,并支持350万在线车辆的智算需求,能实时感知在线车辆的“三电”安全状态,还可以实现云端在线实时诊断、长时预警、故障统计分析等很多功能,构建的模型可对热失控、电池寿命电芯状态做到精准预测保护,提供7x24小时的全天候监测。
吉利的每一款新能源汽车在研发阶段就会基于星睿智算中心智能仿真平台进行仿真测试:经过12000+次全场景虚拟碰撞仿真,其中涉及底部碰撞的仿真超1000次;超72万公里虚拟道路耐久试验;在不同的试验验证阶段,均进行过实际样件和整车的测试,整车会经历2~3轮的底部碰撞测试。这些贯穿整个整车和电池生命周期的研发和验证,将确保吉利新能源车型的电池安全。