導(dǎo)讀：動力電池對于電動汽車至關(guān)重要，動力電池的技術(shù)各家車企也是不盡相同，但是總是殊途同歸，安全、持久、可靠、續(xù)航、熱管理等是永久不變的話題。
作為造車新勢力中的一員，哪吒汽車在近期舉辦的Netalks電池技術(shù)溝通會，公布了旗下天工電池的一些技術(shù)細(xì)節(jié)與亮點。關(guān)于這款電池，單從名字上就可以看出其在一些技術(shù)方面的與眾不同。據(jù)介紹，這款電池共有三方面特點。其中，在安全方面，主打隔熱、阻燃和電氣防護。而在熱管理方面，有恒溫?zé)峁芾硐到y(tǒng)。最后在電池全生命周期管理方面，采用電池閉環(huán)管理，以此做到安全、高效和節(jié)能。
一、三級防護，阻擊熱失控蔓延
就目前而言，動力電池組現(xiàn)階段最大的安全威脅都來自于電池的熱失控現(xiàn)象。對此，哪吒的天工電池就在動力電池組的整體設(shè)計結(jié)構(gòu)方面做出了優(yōu)化，其中包括“魔鬼”級電芯測評體系、網(wǎng)格式的模組設(shè)計和密艙式電池包設(shè)計，可以說從電芯、模組和整包中為電池組實現(xiàn)三級防護。
一般而言，動力電池質(zhì)量可不可靠，完全取決于電芯質(zhì)量的好壞，而這里我們就要提到一個叫“木桶效應(yīng)”的理論，一只木桶能盛多少水，并不取決于最長的那塊木板，而是取決于最短的那塊木板。電芯也是如此，以早期的模組電池為例，單個電芯通過并聯(lián)或串聯(lián)形成一個電池組。單個電芯的性能與質(zhì)量再好，若配組后同組內(nèi)各單個電芯特性不一致或者組合封裝時初始狀態(tài)不一致，都會導(dǎo)致各單體電池的性能得不到充分發(fā)揮，發(fā)生單體電池間的相互“牽制”或者“拖后腿”現(xiàn)象，會造成容量損失、壽命下降和內(nèi)阻增大等問題，使電池組整體特性急劇衰退或部分電池加速損壞，因此對電芯的篩選是提高電池組安全質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。
在選電芯方面，哪吒制定了900多項電芯選型測評要求，其中性能測評要求超過400項、仿真開發(fā)與策略算法參數(shù)測評也超過400項，安全測評也有超過20項、機械可靠性測評、電化學(xué)數(shù)據(jù)測評和熱性能優(yōu)化與驗證都有超過30項，并且還會對單體電芯內(nèi)置短路的熔斷保護、自行開啟的泄壓防爆閥等安全防護等。
天工電池在每個電芯之間放入了航天級的阻燃材料，可以達到1000℃的隔熱以及UL94V0級的阻燃效果，有效抑制了電池模組之間的熱失控蔓延，為乘員的疏散獲取時間。同時電池包使用了密艙式箱體設(shè)計和定向?qū)鈱?dǎo)熱通道，當(dāng)電芯發(fā)生熱失控后，快速地將熱失控電池模組所噴發(fā)出的氣體溫度降低并排出電池包，減少熱失控電池模組對其他電池模組的影響，提升電動車的安全性，能避免熱蔓延引發(fā)的二次事故。
二、智能熱管理設(shè)計，感知溫度變化實現(xiàn)自我調(diào)節(jié)
哪吒天工電池采用自研的HOZONEPT4.0恒溫?zé)峁芾硐到y(tǒng)，包括前饋式熱管理控制、智能行車加熱、可預(yù)約式保溫等功能，可增加20%的冬季續(xù)航、減少2%的充電能耗、提升20%的低溫充電效率。
其中前饋前饋式熱管理控制會根據(jù)導(dǎo)航信息，來調(diào)配電池的溫度，以實現(xiàn)性能與能耗之間的平衡。它能夠從前端的控制策略，通過駕駛工況就知道車輛的制冷和制熱的需求，并通過行駛的預(yù)期來判斷單次充電時間，通過時間的計算來進行充電的能耗的節(jié)省。而高效冷卻加熱系統(tǒng)可保證電池的恒溫占到了95%，溫升加熱速率達到每分鐘0.8度。最后智能可預(yù)充保溫功能，可讓用戶在出門之前，通過手機APP可做一些預(yù)加熱、保溫等功能，讓出行更加有保障。
三、大數(shù)據(jù)分析加持，保證電池生命周期的閉環(huán)管理
對于動力電池的安全來說，除了以上的防護以外，對于其早期危險的預(yù)判與監(jiān)測，也成為預(yù)防電池?zé)釘?shù)控的有力手段。哪吒汽車和360合作，利用大數(shù)據(jù)助力，打造了電池閉環(huán)管理系統(tǒng)—，通過不同場景的算法覆蓋，實現(xiàn)全生命周期內(nèi)，電池壽命的預(yù)估。
首先，哪吒汽車其通過用戶畫像，制定一車一策，為客戶做出定制化功能，并做到能源智慧管理和電池安全監(jiān)控。另外，通過與360的合作，為哪吒提供了用戶大數(shù)據(jù)和云端能力，并為信息安全賦能。并且在寧德時代的加持下，通過其提供的前期電池的實驗數(shù)據(jù)和生產(chǎn)數(shù)據(jù)，再結(jié)合合眾的整車數(shù)據(jù)的行駛數(shù)據(jù)等，為哪吒的天工電池打造出整個閉環(huán)管理，將危險扼殺在萌芽之中。
四、總結(jié)
就目前來看，天工電池系統(tǒng)還處于第二階段，也就是定制大模組階段。根據(jù)哪吒汽車總裁助理兼汽車工程研究院常務(wù)副院長張洪雷所述，哪吒馬上要開啟第三階段，即2023年將開啟高集成CTC的階段，而明年年底，還會對“山海平臺”進行升級。目前，該電池已配備在哪吒S車型中，這使得該車純電版在CLTC工況下可實現(xiàn)715km的續(xù)航里程，同時增程版車型的NEDC純電續(xù)航也能達到300km，在滿油滿電情況下的最大總續(xù)航里程可達到1100km。
由此來看，在擁有高續(xù)航與高安全的技術(shù)加持下，哪吒天工電池將徹底解決用戶核心痛點，為車主帶來全新的出行體驗。
來源：EV視界 劉昊
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