2020-06-18

全浸没式电池组


发布人 Oscar Trujillo

        FF于2014年成立,其愿景是改变人们的移动和生活方式。带着这个愿景,FF 91诞生了,它真正颠覆了传统汽车领域,同时也要求其所有系统具有最高的性能。


        FF 91的基础是基于FF的概念而开发的可变电驱动底盘架构(VPA)。VPA的目标是提供一个可以被修改并安装到不同车辆应用中的强大的动力架构。

        电池组是VPA的一个关键系统。在FF 91中,电池组支持着许多主要的功能,让FF 91不同凡响。

  • 续航里程超过300英里
  • 0-60英里/时加速仅需不到3秒
  • 1/4英里加速仅需不到10秒
  • 快充速度达每小时充电可实现500英里续航 

        上面的数字令人惊叹,而要安全且有效地实现这些性能,就需要一个复杂的系统来支持,这都与电池组的热管理息息相关。


        电池在25摄氏度(77华氏度)的温度下表现最佳,而当它们释放或者储存能量时往往会变热,因此冷却方案就成为确保机动车在其使用寿命内保持最佳性能的关键一环。

        在设计VPA时,我们探索了很多不同的冷却方法。我们希望拥有一个可伸缩且效率更高的系统。在历经广泛的评估后,我们的团队提出了一个独特的解决方案:全浸没式系统。


        2015年,我们开创了一个荣获专利的冷却方案,即将所有主要的电池组件浸没在冷却液中。

        在寻找可以满足一系列严格要求的冷却液时,我们必须要克服一些挑战:冷却液必须要与电池兼容,不易燃,粘度低,且相对便宜。


        我们选择的冷却液是一种热性能很强的非导电油,它能确保整个电池组的所有部件温度均匀。由于冷却液环绕着所有的电池、集电器和控制单元,因此我们可以在模块和电池串之间获得稳定的温度,从而使电池组能够更好地响应车辆的高要求。

        由于所有电子组件及其连接处都浸没在液体里,因此这个冷却系统也消除了潜在的腐蚀风险。而且,由于我们使用的是液体,冷却液即使在毫米的距离之间也可以自由流动,因此我们可以缩小电池的间距,从来增加电池组的总能量密度。与此同时,这个冷却系统也可以为组件振动提供一种自然的缓冲作用。 

        为确保包括冷却液、电池、集电器、附件等在内的系统中的所有组件彼此兼容,我们进行了大量的测试。通过验证,我们也确认了这个解决方案满足并且超过了车辆生命周期的要求。


        我们的电池组由约7000个电池组成,借助创新的流动模式设计,我们可以分别冷却每一个电池。对冷却系统进行的最大的一个测试,就发生在我们参加的汽车界最艰苦的比赛之一:派克峰国际爬山赛。 

        在向派克峰攀登的过程中,我们开创了一个记录(无需从外部冷却电池组),并证明了我们的生产用电池组能够在苛刻的条件下正常运行,并为电池保持最佳的环境。在派克峰爬山赛上使用的电池组,与我们在未来销售时向客户提供的电池组是基本相同的。


        而现实中的测试并未止于派克峰。我们曾在寒冷的天气中对电池组进行了测试;我们曾经无停歇充电开车穿越死亡谷,从洛杉矶到达拉斯维加斯;我们还完成了很多其他的测试。所有的这一切都让我们可以自信地说,FF的电池组技术确实如同我们最初设想的一样强大和可靠。 

        总而言之,FF的电池技术并没有牺牲续航里程。FF 91配备了130 kWh的电池, 续航里程可达300英里(EPA)以上。 同样,该系统紧凑型的设计可提供更多的车内空间,从来带来更大的舒适度和安全性。FF 91还具有目前最快的充电速度,每小时充电续航里程可达500英里以上。计划随车附带的家用充电桩,在240V电压下,将车从50%电量充至电满仅需不到4.5小时。


        这些令人惊叹的功能能成为现实,要归功于我们在过去的五年里一直在进行完善的全浸没式冷却系统。


        FF研发这样尖端的车辆和技术,就是为了让我们用户的生活更加互联,参与度更高,更加轻松。


*量产FF 91规格可能与此处讨论的规格有所不同。

关于作者

        Oscar Trujillo是FF储能和充电团队的电池验证工程师。他致力于电池系统的设计、测试和最终验证。Oscar在汽车工业和汽车技术领域拥有超过十年的经验,曾供职于美国和德国汽车公司并领导项目。 

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