BY【映璇汽车工作室】@工科女的车库
(资料图)
近年来，随着新能源汽车市场的爆发性增长，新能源汽车电池的续航、性能和安全等核心问题也引发了消费者的高度关注。其中电池安全是消费者对新能源汽车的主要关注点，这对于新能源汽车研发企业的研发和安全检测能力提出了更高的要求。
近日，红旗E-QM5在中国汽车技术研究中心实车碰撞试验室，顺利通过了严苛的电动车水中托底挑战试验。全面揭示出车辆在涉水并发生底部碰撞后，电池包所展现出的安全性与可靠性。
红旗E-QM5涉水挑战试验的难度和危险性
与燃油车相比，电动车之所以更怕底盘在行驶过程中托底磕碰，主要是由于电池包布置在车身底盘上，在底盘托底时特别容易受到磕碰、挤压。如果行驶中底盘电池包遭遇严重磕碰受损后涉水，又在水中再次遭遇磕碰，极易造成车辆电池包进水短路、起火。在路面积水、驾驶人员无法看到水中异物的情况下，行驶过水路面时极易遭遇底盘磕碰。如果车辆电池的防护能力不强，极易造成漏电起火，带来极大的安全隐患。
本次红旗涉水试验为双次托底试验，采用了模拟日常城市路况中车辆遭遇底盘磕碰及涉水的严苛工况：即在行驶中发生底部碰撞后进入涉水路段，在涉水路段再次发生磕碰底盘电池包的双次托底挑战。挑战车辆红旗E-QM5以20km/h的速度先与路面壁障发生底盘碰撞后，整车底盘进入30㎝深的水坑中，与水下障碍物再次进行底部碰撞，壁障与电池包重叠为25mm。
该试验的难度在于：电池包在已经受到一次碰撞后，在水中进行二次碰撞，会对电池外壳造成巨大冲击，对电池的密封性和防护能力是极大的挑战和考验。通常电动车的电池包在经过底部碰撞，电池包的底部会向内发生凹陷，较严重的会造成电芯破损、电解液泄漏。由于电解液有较强的导电性，一旦流到汽车电路上，极易引发短路起火。即便一些不太严重的形变，也可能导致电池包底护板的破损。某些电动汽车的电池包在下箱体还集成了冷却板，在发生底盘磕碰时有可能导致冷却板破损、冷却液泄漏，引发电池短路、热失控甚至起火。
试验完毕后，拆解下红旗E-QM5的电池包，电池包完好无损，没有任何安全风险问题。电池电解液、冷却液无泄漏； REESS（车载可充电储能系统）无位移、无起火、无爆炸、无进水；挑战后车辆仍可正常行驶。
此外，在试验完成后，试验人员发现涉水底盘障碍物的油漆脱落了很多，足以证明此次试验的碰撞强度有多大。在此次试验挑战中，经过两次底盘磕碰后的红旗E-QM5电池包，在底盘完全涉水的情况下，碰撞受力点与电池包位置完全接触，依然保证了电池的可靠性和安全性。
多重保障的电池设计使红旗E-QM5顺利通过水中底盘托底挑战
红旗E-QM5得益于电池包采用的多重保障安全设计，大大增强了电池包的安全性与可靠性，使其顺利通过此次试验挑战，有效杜绝了起火爆炸事故的发生。经过拆解观察，笔者认为有以下几点：
其一是红旗E-QM5采用了磷酸铁锂电芯，分子活性比较稳定。相比于三元锂电池，磷酸铁锂电池安全性更高，从核心上保障动力电池的安全性。此外，由于电池寿命衰减较慢，其二手车的残值会明显高于使用三元锂电池的电动车。
其二是红旗E-QM5的电芯采用了CTP集成技术，提升模组成组效率的同时提升能量密度，保障续驶里程，同时对电池包内部进行精细化高压绝缘防护，为动力电池总成的安全性保驾护航。
为便于读者直观理解，笔者用手机壳和电池摆了一个例子：一般电动汽车上搭载的电池包，由“散装”电芯组装成为模组，再把模组安装到电池包里。图中手机壳里的电池就好比是传统的18650/21700电芯单体，而手机壳就好比是安装电芯的铝壳。假设一个模组里有100颗这样的“散装”电芯单体，传统的动力电池包将这些“散装”的电芯单体装进铝壳里组成模组，然后再由若干模组组成一个电池包。
而CTP电芯集成技术，把过去的 “散装”电芯直接集成为一个大电芯（如上图）。图中的手机就好比是电池的大电芯，将原来100个传统18650/21700的“散装”电芯单体，做成了一整块大电芯。并通过结构优化，提高了电池组的空间利用率，继而扩大了电池包的体积能量密度。
其三是红旗E-QM5的电池包在电池系统的结构设计上，采用了丰字形结构下箱体（如上图所示），箱体内部设计多根横梁进行加强。通过增加电池包箱体结构的强度，避免了电池包在高强度底盘磕碰中变形破损。
其四是电池包下箱体集成液冷的结构（类似于传统燃油车的发动机水箱），集成液冷形式结构以减少包内水管连接数量，减少冷却液泄露风险。
其五是电池底部采用超强钢材料、蜂窝式加强筋结构的底护板，与箱体丰字梁矩阵式多点交叉连接，形成底部无死角刚性防护夹层，提升电池底部防护能力。
总结
红旗E-QM5在外形、内饰设计上都呈现出了很强的科技感，以至于很少有人注意到其在看不见的电池安全性上的优异表现。此次红旗E-QM5成功通过水中托底挑战，展现出了中国一汽研发团队在电池安全结构设计上的集体智慧，为国内电动车市场树立了良好的标杆。
