智造实力派,威马热管理系统升级的推动力

  • 发表于: 2019/11/15 07:02:00 来源:车云网

冬季用车难既然是问题,就会成为威马创新的起点。

金九银十之后,国内纯电动车市场的寒流依旧,据最新数据显示,今年10月纯电动乘用车共销售5万辆,1-10月累计销量为66.6万辆,环比下降11.3%,同比下降46.8%,数据并不乐观。然而,截至9月,威马EX5今年的累计上险量为12643辆,位居新势力车企第一、单一车型交付量第一。而10月份的批售量达到了2056辆,逆势的增长是众多坏消息中的一个喜讯。

多次深度接触过威马及其EX5车型后,这个好消息并没有让车云菌太过惊讶。从设计师与工程师基于用户反馈进行产品优化,到以用户视角审视每一个用车场景,威马与用户的紧密相连,覆盖了作为产品的EX5涉及的方方面面。

眼下,威马电池热管理系统迎来了2.0版本,用科技与创新再次直击了用车痛点,这便是自主研发的核心实力。与此同时,即将在今年广州车展上正式上市的全新车型——EX6,继威马EX5 520车型之后,第二款搭载该系统的车型,科技的普惠之路上将再添烙印。

从1.0到2.0,电车冬季也能用的爽?

区别于部分传统车企用“油改电”平台和风冷电池包打造的首款纯电动车型,作为威马的“处女作”,EX5电池包热管理系统是从液冷开始的。在1.0时代,除了标配电池包液冷系统外,根据自身需求,消费者可选装PTC电加热与极地加温系统,换言之,该系统已具备冬季为电池加热的能力,环境适应性超过了其他厂商产品。

不过空调暖风与快充时电池包加热仍需消耗电池电量,加之在极寒温度下电池活性降低,形成了纯电动车用户冬季体验打折的根本原因,于是极地加温系统成为了威马电池包热管理“2.0”的核心。

在1.0版本电池包内部液冷管路布局的基础上,通过回路调整和管路增加,外置的柴油加热装置可将热量同时传递给冷却液和座舱,其工作原理则接近常见的燃气热水器。也就是说,通过硬件的调整,威马将冬季电池包加热的能量来源改为了以油为主,让减少电量内耗成为了可能。

当然,硬件升级只是一小部分,电池包热管理2.0版本的核心在于控制逻辑的更迭。

相比0摄氏度以上采用PTC电加热,低温柴油辅助加热的策略,迈向2.0时代的威马电池包热管理系统,进一步扩大了“油加热”的适用范围,如图所示,从-30摄氏度到电池实现100%放电量之前,柴油加热系统都将是电池包升温的热量来源。重点在于,加热电池包冷却液的同时,部分热量也将传导入车内,也就是暖风。

从官方测试数据来看,在相同条件下,热管理2.0系统不仅拥有高达99%的放电效率,其空调耗电量也从1.0车型的14.53kWh降低到了1.29kWh,节约的13.24kWh电量可支持车辆行驶100km(NEDC循环下)。不仅如此,容积约10L的柴油油箱,一次性加满可使用约两周时间。

结合电池低温环境下电池放电特性,威马热管理2.0系统可以说外界温度越低,“油加热”技术节约的电量就越多,同时也更符合我国东北、华北地区冬季的用车环境。换言之,通过硬件调整与执行逻辑的迭代,威马在解决电动车低温放电问题的同时,暖风热源的多样性、续航里程的增加、电池低温充放电性能的改善,更在解决消费者用车痛点之余,强化了威马产品的“爽点”。

冬季也能可劲开无疑是威马产品研发与迭代过程中,贯穿用户思维的缩影,同时对问题解决方案的思路,在当下各大车企中也十分罕见。更值得一提的是,油加热与PTC电加温也实现了因地制宜的加热组合,消费者能够根据自身实际用车需求进行选择,而基于用户体验的技术创新、策略创新,可谓是威马智造的出发点。

换用“811”,还能撑得住?

众所周知,伴随EX5 520车型投放市场,威马也成为了各大车企中率先应用NCM811体系动力电池的成员之一。较之此前的NCM523体系动力电池,镍用量的大幅提升,虽然将电池包系统能量密度提升至166Wh/kg,电芯能量密度更是比“523”高了50 Wh/kg,达到了280 Wh/kg,而新车型的续航里程也增至520km,但高镍就意味着高活性,对电池包热管理提出了更高要求。

因而电池包平台化、模块化设计,与威马的自主研发能力再次迎来了高光时刻。据厂方人员称,520车型的电池包整体布局与此前“523”体系车型基本相同,只是在车头方向的空间中增加了三个电池模组。与此同时,底部增加一组铝制水冷板,可实现根据车辆需求模块化调整电池包模组数量,在提升电池包适用性的同时,平台化也标志着威马掌握了电池包设计的核心。

正因如此,威马热管理温控系统的思路并未改变,在520车型上,系统会将电芯温度控制在60摄氏度之内,正常情况下将电芯工作温度维持在30-40摄氏度区间内,同时保证了电芯安全性与工作效率。

之所以换装“811”后,热管理温控系统硬件无需进行大幅调整,除了模块化设计理念外,研发之初预留的散热效率余量,更是威马能够从容面对高活性电芯的根本。而厂方人员更向车云菌透露,当前液冷系统的散热效率仍可应对活性更高的电池,如果余量不够充足,采用换热效率更高的水冷板,软件同步标定即可。在车云菌看来,只有吃透温控系统内核的厂商,才能实现“改动小,改法巧”的电池包升级。

除了温控系统的软硬件搭配之外,严格把控放电倍率,也是保证安全性与耐久性的奥秘。现阶段,应用523体系电池的车型充放电倍率限定在1.2C之内,而811体系电池的倍率还要略低一点。此举目的在于减小快速充放电情况下,造成锂电池枝晶等问题概率,且威马表示,在研发阶段完成的累计12000次充电测试,单车16万公里真实场景测试,电池衰减率<5%。

要知道,特斯拉在2016年欧洲相关机构的测试中,10万公里平均衰减率为5%。而国内某新势力品牌,电池组1500次循环充放电后,能量衰减则是控制在20%以内。不仅如此,威马的电池包与电动机冷却系统是相互独立的,搭配多组温度传感器加持,对温度控制的精度。

从电池包的平台化设计,到把控充放电速率以及结合热管理将电池保持在最佳工作温度区间,威马的自主研发实力和余量设计,不仅是为安全、长效进行技术背书,更是以实际用车场景为出发点,用领先行业的高标准,让用户放心。

为此,威马在业内率先对811体系电池包提供终身质保。

如何让用户思维真正落地?

从设计、研发与伴随电池技术逐步更迭的电池包和热管理系统,不难看出威马在用车和用户层面的细心之处,不过想要让“思维”真正落地,自己动手无疑是最佳方案。在车云菌看来,这便是助力威马成为造车新势力中,唯一具备电池包自主研发和生产配套能力的初衷。

除了热管理系统,电池包设计与模组排布,也是关乎用车和安全性的组成部分。从电池包壳体到电池模组排布,威马同样一丝不苟。比如:

1、 电池包壳体采用DP780高强度钢制作,并增加了横、纵向加强筋,可抵御碰撞和挤压冲击。电池包上下壳体间采用进口高弹体硅胶系列密封垫,保证在1米深的海水中浸泡24h无漏水;

2、 电池包底部喷涂有高分子涂层,以应对碎石与剐蹭,且涂层具备防火能力;

3、 铝制水冷板表面覆盖有导热硅脂材料,散热更均匀;

4、 尾部设计有泄压防爆阀,采用透气防水高分子聚合透气膜(单向膜),若因故障导致电池包内部温度升高压力增加时,会迅速启动泄压;

5、 每个电芯模组内有双温度传感器,精确检测电芯温度,电芯温差控制在±2°C,有效保护电池寿命;

6、 电池模组采用铝制中空外保护设计,矩阵式双框架电池舱结构,内部边沿和四角设置缓冲区,受到冲击后外壳溃缩,但不会伤及电池;

7、 电芯模组内部采用全串联结构,发生短路或断路时,BSM会立刻切断电源,避免发生热失控;

当然,壳体与内部结构的特殊设计也需经过生产与质检关,甚至在生产过程中也融入了联网环节。

1、 上线前,每个电池模组都会进行电芯电压、内阻等项目的检测,记录二维码与编号并上传至威马和国家平台,在组成电池包之前筛查异常模组;

2、 电芯模组通过6轴ABB机器人,全自动抓取并通过视觉定位进行安装,工厂自动化率超过了30%;

3、 电池包气密性检测,包括其内部的热管理水排气密和整包气密,可承受2.5倍大气压下,不合格的电池包无法顺利下线;

4、 电池包下线前会进行21项检测,其中包含电化学特性检测、电气性能检测和通讯检测;

5、 绝缘测试绝缘电阻大于500MΩ,超过国家标准2500倍的安全性;

设计、生产、检测到交付用户,小到防碎石到预留碰撞缓冲区,威马对电池包安全性与品控的严格把关,无疑是构建产品力的基础,也是为让消费者“用的爽”打下的基础。

车云小结:

作为新势力造车中的老兵,威马不仅掌握电池包设计、生产与热管理系统的“自主”能力,基于用户痛点乃至行业的新技术开发与营造用车爽点,更是展现出该品牌对消费者的重视程度,同时其实力在业内也起到了标杆作用。

伴随第二款产品EX6即将在广州车展上市,对用户需求有着深入且独到见解的威马,也将为消费者提供更丰富的产品阵营,这位实力派玩家的路也会越走越远。

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