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CTB立大功!比亚迪的电池安全技术领先在哪里?

近几年智能电动汽车的发展足够内卷,各种技术创新应接不暇,除了更强的智能、更好的功能以及一连串令人欣喜的参数外,动力电池的安全性是一个永恒的话题。

与传统燃油车一样,电动车也需要进行碰撞安全测试,传统的碰撞测试虽然能体现汽车的安全性,但已然无法满足消费者对当下电动汽车安全性的“额外”追求。

目前在全球范围内,只有欧盟的新车安全评鉴协会(Euro NCAP)、美国国家公路交通安全管理局(NHTSA)和中国汽车技术研究中心(C-NCAP)机构对电动车的碰撞安全性进行测试,尽管每一项都十分极限,但是各个测试环节之间大多数都存在独立性,既不会有同一个电池参与多个项目测试,对于每个项目的评价也没有关联。

在真实用车场景中,尽管很少出现极端情况,但复杂工况造成的交叉影响却是目前的标准测试很难反映的,而针对这种需求TOP Safety应运而生。

01 难上加难的碰撞测试

作为国内汽车安全类测试栏目,TOP Safety的诞生代表着对安全的极致追求,更是展示中国汽车安全实力的舞台。TOP Safety以模拟日常重大交通事故的碰撞工况为亮点,从而体现车辆在极限工况中的安全性能。

除了我们熟悉的正面碰撞,侧面碰撞测试也十分关键。据数据统计,道路交通事故伤亡率最大就是侧面碰撞事故,死亡率高达40%,所以该项碰撞测试必要且重要。

众所周知,传统的侧面碰撞试验,大多是模拟一台1.5吨的汽车对侧面进行碰撞,从而验证出发生侧面碰撞时车辆对驾驶舱的保护性。但对于新能源汽车而言,除了要考虑整车结构和乘员保护安全性,还要考虑整车碰撞发生后的电安全。

因此,碰撞点更集中、碰撞面积更小的侧柱碰试验,则对底部装了电池包的新能源汽车来说,成为了难度极大的考验,也定义新能源汽车安全新高度。

近期,TOP Safety便对比亚迪海豹进行了一次侧柱碰撞试验。在试验中,搭载CTB电池车身一体化技术的比亚迪海豹,不仅对主驾驶进行了侧柱碰试验,同时也对副驾驶后排进行了侧柱碰试验,模拟极端情况下的连环撞击工况,从而来验证电动车的安全性。

实验过程中,测试分为三个步骤:

首先是对车身左侧碰撞,比亚迪海豹整车以32km/h的速度和75°的角度,撞击254mm钢性柱;其次,同一台车进行叠加第二次碰撞试验,以副驾驶后排撞击点进行侧柱碰试验;而最后就是检验电池是否完好。

从测试回放画面中能看到,在碰撞发生的一瞬间,车内侧气囊全部弹出,很好地保护到乘员舱免受撞击带来的伤害。

而测试数据结果也印证了海豹的成员和电池组均得到了充足的保护。试验结果显示,比亚迪海豹整车结构最大变形量183mm,相比传统燃油车平均300mm左右的变形量,搭载CTB技术的海豹最大变形量减小了120mm左右,而整车结构最大变形量的数值越小越好,车身刚性足,也能确保驾乘人员以及电池组的安全性。

这还没完,测试的最后,工作人员将被撞车辆的电池组取出,装到另外一辆全新海豹车上,按下启动电源后,全车进行了通电并且能安全行驶,这足以说明海豹左右两侧被撞击后,电池组外部没有受到挤压变形,也证明了碰撞后的电池包功能性一切正常。

从最终的试验结果来看,海豹扛住了这种极端碰撞测试,这样优秀的表现则得益于比亚迪海豹所特有的CTB电池车身一体化结构。虽然很多消费者知道比亚迪CTB技术,但并不知道里面的奥妙,借着此次碰撞试验,我们来一同探索CTB是如何保证车辆安全的。

02 核心技术保障高品质出行

顾名思义,CTB电池车身一体化结构就是将电池与车身融合,相比传统车身结构,CTB电池车身一体化结构的车身纵梁缩小了前机舱与乘员舱之间的高度差,可以更有效地发挥材料本身的强度优势,并为力的传递提供更顺畅的路径。

同时,CTB技术再结合刀片电池独有的长方体结构和超级强度,衍生出“类蜂窝铝”结构,带来电池成组技术里程碑式的革新,通过将刀片电池包与车身刚性连接,形成一个完整的整体,再将地板、电芯、托盘三者与车身集成,形成高强度的“整车三明治”结构,得以让海豹的白车身侧向传力结构更稳定、更连贯,最终在实验中表现出卓越的安全性能。

除了让电池和车身结合的更加紧密,CTB技术还能让电池包的空间利用率得到了进一步的提升,更强的车身刚度;就以比亚迪海豹为例,其车身扭转刚度达到了40500N·m/°,这是百万级的燃油车才能有的数据。刚度的提升不仅使整车安全性大大提升,也能让车辆的操控响应更加灵活,赋予整车更强的性能表现。

最后,CTB技术肉眼可见的优势则体现在车内乘坐空间中。因为动力电池包由车身代替上壳体后,车内的纵向空间会有明显提升,从而可以给车内乘客带来更好的乘坐体验。

并且,简化了车身架构之后,车身的振动自然也会减少,随之带来的还有NVH表现的提升,再结合CTB技术对操控性的加成,可以说CTB技术无论是对于驾驶者还是乘客,都有更贴心的照顾。

可以说,比亚迪CTB电池车身一体化技术打破车辆设计束缚的同时,大幅提升车辆操控和整车安全性,而这项新技术能够落地源于刀片电池和e平台3.0,这也是比亚迪在电池领域多年积累所取得的核心突破,而以CTB为代表的高度集成化与一体化的设计,必定是纯电车型的发展趋势,更将推动着电池科技的不断进步。

写在最后

进入新能源时代,电池安全是一个复杂且多元化的话题,其中包含了许多挑战,但同时也充满了可能性和机遇。比亚迪通过多年对电池技术的潜心研发,在技术环节找到了一个平衡点,提升电池性能的同时也推动了电池安全性的进步。我们有理由相信,随着科技的不断进步和电动车市场的不断扩大,拥有核心技术的比亚迪势必将进一步推动电动车市场的发展和普及。

2023年6月全球动力电池装机量TOP10:LG超越比亚迪位居第二

2023年1月至6月,各国电动汽车(EV、PHEV、HEV)电池总装机量约为304.3GWh ,同比增长50.1% 。

图表:2017年-2023年1-6月全球动力电池装机量

图源:SNE Research

单月装机量方面,宁德时代继续保持第一,6月装机量达25.8GWh,LG超越比亚迪位居第二,装机量11.1GWh,比亚迪位居第三,装机量9.6GWh。松下、SKI差距较小,分别位列第四和第五,装机量3.7GWh和3.5GWh。中创新航、亿纬锂能、国轩高科、欣旺达继续文具前10。

图表:2023年6月全球动力电池装机量TOP(GWh)

数据来源:SNE Research

制图:新能源汽车行业研究

2023年H1装机量国内企业表现方面,宁德时代同比增长56.2% ,成为全球唯一一家市场份额超过30.0%的电池供应商,继续保持全球市场第一的地位。尤其是除中国国内市场之外,进军海外市场的宁德时代,在欧洲和北美的增长较去年同期增长近两倍。CATL的电池被安装在中国国内市场的许多主要乘用电动汽车车型上,例如特斯拉Model 3/Y 、名爵ZS、MG-4、广汽Aion Y、蔚来ET5以及中国商用车。车型方面,持续高增长。

比亚迪通过垂直整合的SCM (包括自有电池供应和整车制造)的价格竞争力,凭借在中国国内市场的高人气,在中国市场 呈现出比上年同期近一倍的增长。近期,其围绕主力车型Atto 3(元+) ,正在扩大除中国以外的亚洲和欧洲市场份额。

图表:2023年1-6月全球动力电池装机量(GWh)

数据来源:SNE Research

制图:新能源汽车行业研究

图表:2023年1-6月国内企业全球装机量趋势(GWh)

数据来源:SNE Research

制图:新能源汽车行业研究

韩国3家企业的市场份额为23.9% ,较去年同期下降2.2个百分点,但3家企业的电池用量均呈上升趋势。LG Energy Solutions增长50.3%(44.1GWh)排名第三,SK增长16.1%(15.9GWh),三星SDI增长 28.2%( 12.6GWh )分别排名第五和 第七。

韩国三大公司的增长主要得益于各自公司配备电池的车型的强劲销售。三星SDI继续增长, Rivian R1T/S、宝马i4/7/X和奥迪E-Tron销量稳定。得益于现代 Ioniq 5、起亚EV6 和梅赛德斯 EQA/B的强劲销售, SK 实现了创纪录的增长。LG Energy Solutions 凭借特斯拉 Model 3/Y,大众ID3/4、福特野马Mach-E等全球畅销车型销量继续创国内三大厂商最高增速。搭载LG Energy Solutions电池的现代IONIQ 6和Kona (SX2)的海外销量预计将扩大,预计未来LG Energy Solutions的增长将持续。

松下是唯一进入前十名的日本公司,今年的电池使用量为22.8GWh ,与去年同期相比增长了39.2% 。以松下为例,作为特斯拉主要电池供应商之一,北美市场特斯拉使用的电池占据了大部分。尤其是特斯拉Model Y ,与去年同期相比销量大幅增长,带动了松下的增长。近日,在美国停产一段时间的Model 3长续航车型又开始销售。据了解, LG Energy Solutions的电池将安装在汽车上, 松下的市场份额变化备受关注。

图表:2023年韩国企业及松下全球装机量趋势(GWh)

数据来源:SNE Research

制图:新能源汽车行业研究

与此同时,中国公司正在推动并宣布与韩国公司合作,以规避美国IRA法规。这是因为,通过与美国签订自由贸易协定(FTA)的韩国供应电动汽车用电池材料,并将其出口给美国企业,即可满足IRA条件。对于这种规避策略,据悉美国政府正在考虑加强监管。

图源:SNE Research

文章来源:新能源汽车行业研究

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