从一辆65438+万公里蔚来ES8的拆解,看纯电动汽车的高压安全设计。

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就在外面,还在争论李斌是不是2019最差的人。蔚来上市的第一台ES8车主已经跑了65438+万公里。

65438+百万公里是什么意思?这甚至是部分电动车电池质保已经过期的节点。包括电池的安全性和耐用性,在这个时间点可能会出现问题。作为新能源汽车的高压安全工程师,比起那些商业八卦,我更关心蔚来ES8 654.38+万公里后第三动力板块会不会暴露出一些安全问题。

前段时间车间做了一期蔚来ES8?在网上看了65438+万公里汽车拆解的直播。我对汽车拆解车间的专业性持保留意见,但通过一些现场记录,我觉得还是有很多值得商榷的地方。

(蔚来汽车1-11交车数据?来源:蔚来汽车官方)

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电动汽车的高压安全设计要求

众所周知,电动汽车的动力系统结构与传统汽车有着显著的不同。主要区别在于,电动汽车由高压电池系统和高压电驱动系统提供动力,大部分电器,如空调压缩机、空调加热器、配电单元、慢充充电器等等,都是高压元件。

这里说的高压一般在300 VDC到500 VDC之间(知识1:安全电压小于60Vdc),这些电器的工作电流高达几百安培(知识2:人体能承受的电流小于0.023A)。正是由于这些高电压、高电流,如高压安全保护设计不到位或使用不当,在长期使用中可能存在高压系统损坏、绝缘劣化、高压短路、电池起火等隐患,对人身和财产造成极大的危害。

可见,电动汽车的安全设计不仅要满足传统汽车的要求,更要注重高压电安全的防护设计,确保高压电的安全风险处于受控状态。那么蔚来在这方面做的怎么样呢?一辆行驶65438+万公里的ES8或许能告诉我们答案。

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蔚来ES8高压安全设计状态分析

产品的功能性决定了产品能不能用,用起来是否舒服,这就好比剃须刀片和自动剃须刀的区别;一个产品的安全性和耐用性是可以不可靠的,这将直接决定这个产品是否有未来的问题,就像扔在地上的玻璃瓶,要么破碎,要么完好。

什么是安全性和耐用性?这是一个非常抽象的术语。我用一个浅显的比喻。就像女朋友的心思。刚开始的时候,非常难以捉摸,但是随着时间的推移,我们总能分辨出好坏。所以我觉得拆解一辆已经开了654.38+万公里的电动车,很有参考意义。我们可以通过它长期使用后的积累状态来判断它的好坏。当然,背后的设计理念值得我们关注和思考。

Ⅰ.蔚来ES8的高压安全设计现状——合理的结构布局

一上车就开始咯吱咯吱响,婆婆掉了眼泪。良好的车辆和高压系统结构布局合理性极大地影响着高压系统的安全性和可靠性。如果整车高压系统结构布局不合理或车身结构强度不足,在车辆长期使用过程中,车身结构可能会发生变形,高压部件的固定安装点会受力移位,进一步降低高压部件的密封安全性,下雨或车辆涉水时高压电路会短路,引发发热、火灾等安全隐患。

后来拿到了ES8的场景拆解图,主要是看高压接口,高压配电单元等高压部分的高压电池组。这些关键部件没有进水、腐蚀或摩擦变形的迹象。

高压电池组连接器端口无异常刮擦和变形。

高压配电装置结构无变形,密封面干净整洁,无水渍、霉变。

蔚来ES8的结构可靠性主要来源于完全正向开发的先天优势。正向开发的好处是不受整车固有结构的限制,可以优先保护重要部件(如三电系统)。从蔚来ES8的整车结构布局可以发现,无论是高压电池还是电驱动系统,都布置在碰撞挤压安全的核心区域,防撞结构相对规整,传力路径可靠。

蔚来ES8的ⅱ高压安全设计状态——设计冗余

人生往往追求对的时间,遇到对的人,追求这种“恰到好处”的状态,但产品研发设计不能仅仅满足于“恰到好处”,尤其是电动车高压系统的耐用安全设计。

与传统燃油汽车相比,电动汽车具有复杂的高压元件、高压线束、高压连接器等大功率高压电器。这些大功率高压电器在使用过程中长时间通过几十甚至几百安培。根据热量累积公式Q=,不难发现,随着通过大电流的电器的电阻R的增大,高压电器的发热量也会增大,超过一定的安全阈值就有可能导致高压电器烧蚀起火。

基于这种风险,要求在设计和选择高压电器时,必须考虑实际使用要求和冗余保护。比如线束的线径是否足够大,线束的内阻是否足够小,高压连接接头和触点是否足够牢固,高压连接螺栓的扭矩是否足够等等。

蓄电池主高压线束状况良好。

高压铜排螺栓连接点完好。

如果达不到上述要求,从实际车辆性能来看,会出现高压连接点烧蚀、变色甚至发黑,高压线束护套发热、变形、发黑或碳化等现象。

从蔚来ES8的拆解结果来看,即使行驶654.38+万公里,所有高压线束外观完好,高压连接器接口位置光洁,高压铜排螺栓连接点完好,未发现烧蚀或发黑痕迹。基于此,可以判断蔚来ES8在高压系统的耐久性和安全性方面做了大量的冗余设计。

(提示三:冗余设计是指在产品设计过程中,在满足实际需求的情况下,留有余量。例如,实际最大电流为100A,但选择了容量为150A的线束。合理的冗余设计可以大大提高产品的可靠性,唯一的缺点是成本较高。)

蔚来ES8的ⅲ高压安全设计状态——线束能固定吗?

电动车的高压电器遍布全身,与之相连的高低压线束贯穿全身,形成类似人体血管网的复杂结构。高压和低压线束有不同的方向、粗细和工作条件。任何线束的问题都可能像血管的问题一样导致心脏损伤,从而导致身体不适,甚至危及生命。

另外,根据火灾统计,2017年共发生机动车火灾约27136起,其中电气火灾约占35%,自燃占26%,电气火灾和自燃与线束固定的可靠性有很大关系。如果高低压线束固定不可靠,在使用过程中可能会发生磨损和干涉,存在短路、漏电、发热、火灾等安全隐患。

可见,线束固定的可靠性在电动汽车高压系统的耐用安全设计中至关重要。在研发阶段,电动车会做一些测试,模拟各种高速、颠簸、沙地等震动路况,以验证高低压线束的固定可靠性。但当车辆交到用户手中,是否能经受住各种“非人”的折磨,比如这辆ES8一年半跑65,438+000,000公里,平均每天200多公里的测试,确实是一个值得关注的问题。

拆解后可以看到,蔚来ES8对高低压线束的保护还是很全面的。高低压线束平均每100mm有一个可靠的固定点或固定扣,有效避免车辆使用过程中线束的震动或冲击造成的损坏。

蔚来ES8的高压线束采用多层绝缘保护设计。在一些易磨损的位置,设计了波纹管、毛毡布等防割防磨结构。低压线束在固定点包裹有加强绝缘防割材料,大大降低了固定点的磨损风险。从拆解的结果来看,ES8的高低压线束在每天200公里的行驶条件下状况良好,没有出现破皮和干涉现象,线束固定的可靠性值得肯定。

蔚来ES8高压安全设计状态综述

老王一直强调,安全是不可逾越的红线,是所有新能源产品开发的最高原则。新能源汽车的安全发展是一项复杂的系统工程。只有充分考虑系统特性,针对产品使用场景进行全面的失效模式分析,才能充分验证产品全寿命周期安全性。无论是高压安全、碰撞安全、消防安全还是涉水安全风险,都只是新能源汽车安全开发设计的一部分,还有很多未列出的风险需要企业和从业者进一步考虑。

通过一场10 km蔚来ES8的拆解展,可以让大家从前期到中期了解蔚来ES8,可能还会有疑惑,但我觉得需要更客观公正的看待背后的付出。从蔚来ES8高压安全设计现状的几项分析来看,蔚来对于其高压安全可靠性的设计以及背后的设计理念还是非常值得肯定的。现在不能代表未来,但是现在可以看到未来。

在修远有很长的路要走,我将上下起伏。祝福蔚来。

本文来自车家作者汽车之家,不代表汽车之家立场。