燃油車時代,安全這個标簽被沃爾沃緊緊拿捏。而新能源汽車時代,安全将會成爲哪個品牌的标簽?
在當下新能源車企品牌塑造的關鍵期,搶占用戶心智,種下 " 安全 " 的種子,成爲各家都在積極推動的重要課題。
很多新能源車企會去強調整車的碰撞成績,也會去做電池安全的各種極限測驗。但試驗畢竟是試驗,并不能無法覆蓋到所有出行場景,自然也就不能保證 100% 安全。
不過,在極氪智能科技副總裁趙昱輝看來,在真實的出行場景中,隻有極氪,赢得了 " 公路坦氪 " 的口碑。其以此想要表明極氪旗下車型 " 非常安全 "。
那麽問題來了,作爲一個新品牌,極氪能否擔當得起 " 公路坦氪 " 這個标簽?其安全能力到底如何?在最近的一次極氪安全營活動上,我們得以與極氪的工程師聊了聊,且近距離觀察極氪和核心零部件。今天這篇文章或許可以讓大家對于極氪的安全技術能力有一些了解,以及對于新能源汽車安全性方面有一些初步的認知。
讓電池安全風險無限接近于零
今年 1 月 19 号,浙江溫州一輛極氪 001 停在馬路邊就起了火。根據當時的監控錄像顯示,車主剛好把車停到了一個沒有完全熄滅的煙花殘骸上。從車底被引燃到消防隊接警,中間等待的時間長達 13 分鍾。
8 月 23 号在安徽蕪湖,又有一台極氪 001 由于底盤嚴重磕碰導緻電池包冒煙,經消防員處置後發現,撞擊造成的個别電芯撕裂變形達到 6 厘米。
但這兩起看起來非常嚴重的事故都沒造成電池起火。比如溫州樂清事件的事故認定是這樣的,煙花殘骸引燃左前胎和翼子闆,過火面積達 1 平方米,但是整車的高壓三電系統均工作正常。
大家都知道,汽車輪胎的燃點超過 350 度,而三元锂電芯出現熱失控風險的極限溫度大約在 200 度,由外部火燒産生的巨大熱量,需要整個電池包的安全系統去化解,就像一個塔防遊戲。
據極氪智能科技副總裁謝世濱介紹,這主要得益于極氪品牌全系車型标配的 NTP 無熱蔓延不起火技術,該技術通過多層隔熱、主動冷卻、自動預警、實時防控、毫秒斷電、無障礙排熱等 6 項安全防護措施,将電池包熱失控的風險降低到無限接近于零。
比如,在實時防控方面,極氪采用數字孿生監控及算法自适應技術,對電池狀态進行實時監控。電池一旦有異常自動預警功能就會啓動,通過氛圍燈、中控屏、手機提醒,結合雲端多途徑提醒用戶,快速撤離。
而在溫州那起事故中,僅觸發了 NTP 六大技術中的兩項就杜絕了電池發生起火。可見,在具有冗餘能力的 NTP 技術加持下,即便發生危險,也能将電池的起火風險降到最低。
NTP 保障了電池發生風險後的安全問題,而極氪采用的高于行業标準的測試标準,則保障了用戶在日常用車過程中的電池安全。
據謝世濱介紹,極氪的極芯電池包在某些關鍵性安全測試标準方面與現行國标對比:比如外部火燒,國标要求 130 秒之内不起火,不爆炸,極氪的要求是不起火、不爆炸,在靜置 24 小時之後,電芯電壓、整包絕緣正常,簡單的說,就是燒過還有電;又比如浸水試驗,國标要求做 30 分鍾,極氪做了 48 個小時。
就算是大家平時不常用的高海拔測試,極氪也将企标定在了 5000 米以上,并在今年成爲珠峰登山隊的指定保障用車品牌。
謝世濱将極氪的電池安全标準總結爲 "6 大極端工況,10 項超越國标,218 項系統級安全測試,675 項零部件測試 "。
而在整車的碰撞标準方面,從高壓電氣安全到結構安全,浩瀚架構帶來了行業最高的碰撞安全标準。
當電動汽車遭遇碰撞時,高壓回路需要在高壓系統出現碰撞破損之前有效斷開,最大程度地保障駕乘人員和施救人員安全。傳統方式是通過繼電器和熔斷器動作來切斷電路,但這種設計的反應時間和可靠性遠遠不夠。
極氪一方面采用新型電氣器件—— PSS 熔斷器,在高壓電池接收到碰撞信号的兩到三毫秒之内主動切斷電源;另一方面碰撞信号也将通過車内通信系統發送給整車控制器,斷開高壓繼電器,通過雙重保障與風險徹底絕緣。
總而言之,外不怕撞,内不怕火,不懼水淹,行業最高安全标準,這就是極氪的三電安全能夠經受一次又一次極限考驗的底氣。" 而我們的目标也非常清晰,就是讓更多的奇迹,變成我們的能力,讓極氪用戶的安全風險,無限接近于零。" 謝世濱說道。
這也解釋了極氪至今已實現交付新車超過 15 萬輛,爲何仍保持着電池零自燃紀錄的原因。
" 公路坦克 " 如何而來?
在極氪智能科技副總裁楊大成看來,答案肯定不是,極氪式安全,是設計出來的。也即 " 公路坦克 " 不是天生就有,而是設計出來的。
極氪目前采用的浩瀚架構被多個品牌使用,能夠滿足全球各地法規和五星安全标準。這些标準統計下來有 18 條,但是極氪要做多少項測試?
楊大成表示," 超過 40 條。我們要做遠遠高于法規的安全标準,所有的極氪産品都要滿足極氪内部苛刻的安全标準要求,才能夠推向市場。"
極氪打造了整車 720 ° 碰撞安全體系,全方位覆蓋前部、後部、雙側、頂部、底部,這樣的極氪式安全可以爲用戶提供 720 ° 的安全保護。
其中,有 7 項安全标準是極氪内部特意經過加強的标準,根據多年的技術和數據積累,這 7 項事故出現的概率最大,所以極氪在開發架構的時候,就把這 7 個方向的标準進行了加嚴,平均要加嚴 10% 以上。
比如中心柱碰是經常出現的意外,也是在汽車設計過程中非常有挑戰的安全要求。我們都知道,汽車前機艙的兩個縱梁是用來在碰撞時緩沖能量及提供支撐的,發生中心柱撞時,完全錯開了兩個縱梁與中心的柱體碰撞。
所以,怎麽讓最強的兩個縱梁參與到中心柱碰,緩沖碰撞能量,在業界是個難題。極氪經過多年的積累,找到了一個很巧妙的結構,保證車輛中心柱撞時,兩側非常強的縱梁也能參與能量吸收,從而達到非常優秀的中心柱碰性能。同時極氪把中心柱碰的法規标準,提高了 10% 以上。
而電池托底碰撞實驗,實際上行業沒有标準,極氪根據多年架構開發和電池開發經驗總結出來一個标準。據楊大成介紹,極氪特意在設計标準時,讓車輛仰起一定的角度,讓電池包的底部能夠完全磕碰到設定的障礙物,讓電池包在碰撞中受到最大的沖擊,保證測試能夠得到有效驗證。
所有極氪的電池包進行設計時,都采用了強度非常高的鋁合金夾層闆,總厚度高達 18 毫米,這樣在遇到一般的底盤托底碰撞時,都能保障電芯不受或少受損傷。
另外,爲了提高小偏置碰撞過程中的産品安全性,極氪基于從 CMA 時代積累下來的安全技術,對車輪輪辋進行加強。極氪的車輪比友商平均重了 1~2 公斤,爲什麽要這麽設計?
楊大成解釋稱,在小偏置碰撞的過程中,輪辋及車輪裏的制動盤、制動鉗作爲一種不可壓潰的零部件,會侵入到乘員艙,從而使乘員艙發生嚴重變形導緻乘員受到傷害。但輪辋能夠承載碰撞能量,所以極氪讓輪辋在碰撞初期,先吸收一部分能量,當碰撞繼續變形,到達制動盤和制動鉗時,讓車輪迅速從車身上脫離,避免這些不可壓潰的零部件沖擊到乘員艙。在極氪内部,将其稱爲 " 脫輪保命 "。
以上從整車安全的維度,我們得以窺見極氪式安全是如何被設計出來的。但實際上,極氪式安全,還遠遠不止于此。比如,其在零部件層級也會進行安全設計。例如,極氪全球量産最大的一體化壓鑄後端鋁車身,就是一個典型的例子——把近 80 個零部件整合成一個壓鑄鋁車身,減少了 800 多個焊點,對強度和剛度都進行了提升,重量更輕,生産效率更高。
需要指出的是,如果單從一個鋁合金的零部件來說,去設計這樣一個壓鑄件并不難,但是對強度和剛度要求高的同時還要做到減重,就非常有技術含量了。
因此,極氪在設計過程中,開發了專用的材料,保證每一個壓鑄鋁零部件的性能都是穩定的,而且易于制造。此外,在設計過程中,極氪還對零部件進行了優化設計,其内部叫做多工況、多維度的拓撲優化設計。
從上圖的對比來看,兩個壓鑄件的形狀是不一樣的——特斯拉的加強筋看似 " 井井有條 ",而極氪的則顯得 " 雜亂無章 "。爲何會有這樣的視覺差?
對此,楊大成解釋稱,首先是碰撞的能量,後碰的能量從後面傳過來時,每段承力是不一樣的,每段所受到的載荷也是不一樣的。極氪要根據受力來設計不一樣的截面,才能做到極緻的輕量化,極氪的輕量化比例達到 16%,比特斯拉的還要高。
其次是加強筋,極氪的加強筋不是對稱的,因爲當能量傳過來的時候,極氪希望把加強筋放在它的最大受力路徑上,受力最大路徑則包括了強度要求和剛度要求。
比如上圖中的加強筋,當能量傳過來時,極氪希望它能夠均勻地分散在整個壓鑄件上,這樣才能保證它受力最強,能承受的力最大但是又不會損壞。
衆所周知,一體式壓鑄車身雖然能帶來制造成本的大幅降低,但消費者對這項技術的最大顧慮是後期高企的維修成本。極氪在設計過程中當然也考慮到了這個問題,其給出的解決方案如下——
極氪在設計後端鋁壓鑄件時,對後碰進行了創新性優化,把碰撞的吸能策略分成了四個速度區間。在低速發生碰撞時隻需要更換後保險杠橫梁就可以;當速度進一步提升時,隻需要更換鋁擠出件就可以;當速度進一步提升,侵入到第三段區域時,極氪依然有方案通過切割再補上新的壓鑄件,讓這輛車達到原來的性能;如果速度進一步提升才需要再去更換整個鋁壓鑄件。
而 84 公裏 / 小時以下的後碰涵蓋了大部分日常會遇到的工況,因此,極氪的壓鑄件設計讓用戶維修的成本更低、用時更短。
安全才是最本質的需求
根據中國汽車工業協會的數據,今年 9 月,新能源汽車銷量高達 90.4 萬輛,同比增長 27.7%,市場占有率達到 31.6%;今年前 9 月,新能源汽車銷量高達 627.8 萬輛,同比增長 37.5%,市場占有率達到 29.8%。
這意味着,目前每賣出 3 輛汽車,就有 1 輛是新能源汽車。而随着滲透率繼續攀升,新能源汽車将會進入到更多消費者的購車名單之中。但現階段由于内卷式競争的影響,爲了提升曝光度和消費者關注度,廠家在宣傳新能源汽車時,會将重點放在三電技術上,以及 " 操作有多絲滑 "" 接管次數有多少 " 的智能化技術上。而對于一輛汽車最本質的需求——安全,卻在宣傳上占到很少的比例。
極氪本次用 " 公路坦克 " 來重點宣傳其安全技術,以此來告訴消費者,就算是一輛極限性能多麽強、智能化多麽出色的新能源汽車,首要考慮的因素仍是安全性。因爲隻要安全不達标,其他的一切都是空中樓閣。尤其是随着新能源汽車保有量的持續增長,廠家對安全的重視以及對消費者的重點宣傳和教育,已經變得愈發重要了。
而且,随着越來越多人購買新能源汽車,國家對新能源汽車安全的監督力度也日益嚴格。今年 7 月底,工信部發布了《關于開展 2023 年新能源汽車安全隐患排查工作的通知》,就說明了随着新能源汽車保有量的壯大,目前市面上新能源汽車質量良莠不齊。可以看到,在新能源汽車從量變過渡到質變的過程中,安全是衡量過渡是否完成的一項重要的考量指标,也是必須的考察要素。
是騾子是馬,最終都還是要拉出來遛遛才知道。B 站上有專門收水淹車的 UP 主,在收到一台極氪 001 之後,發現三電絕緣都沒有問題,後來還拿這個車跑了一個 1500 公裏的長途。
不管是 UP 主的評測,還是專業機構的測試與拆解,極氪在安全方面都收獲了不錯的評價和成績。随着極氪銷量的不斷拉升,其安全性也将會得到進一步驗證。畢竟 " 安全 " 這個标簽,不是誰想貼就能貼得上的,最終還是需要真正的極氪用戶說了算。
(本文首發钛媒體 App,作者|王瑞昊,編輯|張敏)