汽车的四大件时代恐怕不远了!

发布时间:2018-06-22 17:35:39

汽车的四大件时代恐怕不远了!

  大家都知道,汽车三大件是一台车最核心的组成:发动机、变速箱、底盘,这三大件不光决定了一台车的行车品质,同时也是一台车上成本最高的三个部分。但是,最近参加了一个活动才让我意识到,三大件的格局恐怕快要被第四大件给打破了!

  这个月上旬,我参加了一场别克品牌邀请的动力电池系统沉浸体验日,学习了一些关于汽车动力电池的知识。那么借这个机会,我来分享一下:为什么说动力电池将会成为汽车上的第四大件?以及作为第四大件都有哪些核心部件?

  不得不承认,国内这一波新能源造车运动的背后,最大的驱动力是政策导向,但是在政策导向的背后其实是国家的能源战略问题。所以,不论这一波趋势是否能带来预期的环保效果,这都将是一场意义重大的行业变革。

  中国作为连续多年的产销第一大国,足以带动所有国内外车企一起加入这场轰轰烈烈的变革中来,那么通用也不例外,通用汽车已经宣布将在2016年至2020年间在中国推出10款新能源车。目前已经上市的车型有凯迪拉克CT6插电式混合动力车、别克VELITE 5增程式混合动力车及宝骏E100纯电动车。

  那么,动力电池作为一台新能源汽车不可或缺的组成部分,即将在汽车上扮演越来越重要的角色。它和电机的作用可以成为内燃机的动力补充,也可以完全取代内燃机的位置,这让所有汽车企业都没有办法再忽视它了。

  只可惜,彼时的动力电池是由笨重的铅酸电池构成,重量几乎占到整台车的40%,而且只能让车行驶112km,EV1不得不用奇怪的外形来获得超低的风阻来增加车型的续航能力。即便后期车型采用了更高密度的镍氢电池,也只是将续航里程增加到了208km。

  所以,即便EV1给用户带去了完全不一样的未来化用车体验,但在产品便利性不足以及各方面的压力之下,EV1项目被无情地扼杀在了政治迷雾当中,大多数车型被回收销毁,仅有少部分存世。在上海汽车博物馆,有幸还保存着一辆EV1,它依然是电动车历史中不可磨灭的一座里程碑。

  和我们平常生活中的5号、7号电池完全不同,动力电池首先是要满足能够多次充放电,其次它对安全性、可靠性、耐久性会有更高的要求,另外由于要满足汽车上的要求,它还要满足更严苛的工作条件(-30°C~55°C)以及大功率的充电放电能力。

  所以,设计制造汽车上的动力电池会是一件非常复杂的系统工程,其难度丝毫不亚于开发一款发动机。接下来,我们就以VELITE 6插电式混合动力车上的动力电池包为例,来讲讲这个第四大件一般需要由哪些部分来组成的。

  电芯的充放电会产生热效应,当电池进行大功率放电的时候,热效应更是可观,所以在大型的动力电池包里需要有专门的冷却系统来降温。除此之外,电池在低温环境下也不适宜工作,所以冷却片还有给电池进行加热的功能。

  上面说了,每个电芯上面各有一个正负极,那么如何把这些正负极连接起来,就要靠模组上的柔性集成电路板了。由于通常三元锂电池的电芯只能提供3.7V的基准电压,如果不把这些电芯串联起来升高电压,那么车上就需要很粗很粗的电线来承担大电流做功了。所以,动力电池必须采用串联电芯的方式来保障能源的传输能力。那么这个电路板就是起到串联电芯的作用的。

  之所以动力电池难做,是因为电芯的串联结构导致了电池包的木桶效应,电池的总体性能取决于所有电芯中最差的那一块。这也就意味着实时监控每一块电芯的工作状态和工作温度是一个非常核心的工作。

  最后,将上述部件包括两个电池模组共计104块电芯组装在一起,罩上一个复合材料制成的电池包外壳,就形成了一个完整的电池包部件了。由于这是一款插电式混合动力车型的电池,所以体量并不算非常大,其空间主要会占据车上原来油箱的位置。

  这是一个变革的时代,从今往后,ps、N·m、rpm、L/100km这些熟悉的单位会渐渐的远离我们。而kwh(电池能量)、kwh/kg(电池能量密度)、kwh/100km(百公里电耗)这些更具有电气化味道的单位将会扑面而来。