我去了一趟比亚迪总部,看看他们怎么花 2.5 亿来「毁车」

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03-23 13:50

虽然目前电动车的普及率还远不如燃油车,但以新能源车取代传统燃油车已经被不少车企提上了日程。

不久前沃尔沃汽车宣布要在 2030 年实现完全电动化,成为纯电动车品牌。

大众汽车将今年电动车销量目标提到了 100 万辆,计划到 2030 年总销量中有一半将是纯电动汽车。

宝马则在上周的财报会上表示,到 2023 年将在九成细分市场产品线提供纯电动车型,未来十年将交付 1000 万辆纯电动汽车。

属于电动车的未来正在靠近,而在中国,除了几大造车新势力 ,在新能源车领域最受关注的莫过于比亚迪。

这家最初给摩托罗拉、诺基亚等手机厂商供应电池的厂商,去年一度超越大众成为市值全球第三的车企,而巴菲特持有比亚迪股票 12 年赚了近 25 倍,也让「股神」的传说又多了一个。

最近爱范儿也来到了位于深圳坪山的比亚迪总部,看看他们是如何花费几个亿造车、毁车,目前的新能源车又面临着哪些挑战。

花 2.5 亿来「毁车」,一个假人比一套房还贵

在去比亚迪总部之前,我以为这里会是个「汽车博物馆」,给我们展示各个型号的比亚迪车型,没想到我看到的汽车残骸比新车还多。

在比亚迪的汽车安全工程实验室,这里占地面积达到 2.2 万平方米,分为正面碰撞区、中央碰撞区与室外碰撞区,据比亚迪介绍这个实验室花费了近 2 亿建成。

在实验室的一个长廊停放了经过模拟不同场景碰撞测试的车辆,室外还有几十辆已经报废的车辆等待被拉走。

据比亚迪工程师介绍,每款车型上市前都要进行上百次碰撞测试,除了用电脑模拟碰撞,还必须进行五六十次整车的物理碰撞。

汽车安全测试其实就是烧钱,以去年上市的比亚迪汉 ev 为例,光试验车就准备了 500 台,试验车的费用超过 2.5 亿。

但碰撞测试里最值钱其实并不是车,而是坐在车里的假人。我在比亚迪假人陈列室看到的假人,最贵的一个要 700 多万,假人还需要放在温度在 20℃-22 ℃之间的假人陈列室,整套下来花费高达几千万。

贵自然有贵的道理,这些用于碰撞测试假人并非普通的人偶。而是在仿真度极高的精密仪器,包含了数百个部件和数十个传感器,再现了包括头部、骨骼、大脑、内脏等人体构造,通过大量传感器来获取碰撞后身体各部位的损伤数据。

同时为了还原车主和乘客在发生碰撞情况下的真实状况,还需要针对不同年龄、性别、体格制作不同的假人。在比亚迪的假人陈列室里,就放着从 30 天的婴儿到成年男女性等多种类型的假人。

比起汽车的诞生,用于碰撞测试的假人其实出现得很晚。1949 年才诞生了第一个碰撞试验用假人 Sierra Sam,而且一开始并不是用在汽车行业,而是给美国空军测试弹射椅和安全带。

▲ 初代碰撞测试用假人 Sierra Sam.

在此之前,汽车的碰撞测试用的是尸体、动物甚至是真人,不仅测试样本不够全面,还面临巨大的伦理道德压力,模型假人出现后才逐渐解决了这些问题,这些造价不菲的「人偶」为汽车安全事故率的降低做出了巨大的贡献。

不过新能源车的到来也为汽车安全问题提出了新的挑战,电动车和燃油车在车身结构上存在不少差异,其中最大的不同来自于动力系统。纯电动车可以不需要发动机和变速箱,取而代之的是电池组。

比亚迪汽车工程研究院汉系列产品总监杨峰告诉爱范儿,目前新能源车面临的挑战主要有三个:

1. 高压系统和质量增加带来的撞击能量增加;

2. 电池体积尺寸增加,如何确保电芯 0 挤压;

3. 随着电池能量密度持续提升,需要更全面更严苛设计工况;

不难看出,电动车的安全很大程度取决于电池。这也在工业和信息化部去年针对电动车发布三项强制性国家标准有所体现,标准要求电池单体发生热失控后,电池系统在 5 分钟内不起火不爆炸,为乘员预留安全逃生时间。

据比亚迪工程师介绍,目前对于电动车碰撞测试的标准还不统一,他们一般会设定比基础标准高不少的安全标准。

以比亚迪汉为例,其军工级别的热成型钢用料有 43 处,车身热成型钢材使用量达 97kg,整车的安全性能达到了行业「LACU 策略」中最高的「L」级别(行业领导地位)。

刀片电池与新能源车的未来

除了碰撞测试,车辆在不同路况的行驶测试也不可或缺。在比亚迪汽车及零部件检测中心,我看到了一台叫「24 通道道路模拟试验台」,上面有一辆汽车正在进行测试。

比亚迪工程师介绍,所谓「24 通道」就是可以在 4 个轮毂上施加 6 个方向的力和力矩,可以还原日常行驶中可能遇到的 95% 真实路况,而大多车企使用 4 立柱试验台一般只能还原 70% 的路况。

这也意味着比亚迪可以在更短时间内进行更多路况测试,比如汉的试验车在这个平台上进行 3 轮持续 45 天的测试,就相当于实车在测试路面上行驶了 100 万公里。

另外我还看到了比亚迪关于电池安全的测试,那就是号称是电池实验界的「珠穆朗玛峰」的针刺实验。

工作人员在实验室分别刺穿三元锂电池和比亚迪刀片电池,可以看到三元锂电池马上冒黑烟并爆炸起火,而刀片电池则没有出现冒烟和燃烧现象,目前包括特斯拉在内的大多电动车使用的都是三元锂电池。

比亚迪董事长王传福去年曾表示,比亚迪刀片电池要把「自燃」这个词从新能源汽车的字典里彻底抹掉。

刀片电池是比亚迪研发的一种磷酸铁锂电池,最大的不同是摆脱了传统的电池模组设计,直接单体电池拉长,固定在电池包的边框,将电池空间利用率从 40% 提升到 60%,整体的能量密度提升 50%,同时成本可以降低 30%。

▲ 刀片电池.

目前在新能源车领域主要采用的是两种材料的电池,一种是三元锂电池,另一种是磷酸铁锂电池。后者能量密度比起前者较低,但在安全性和使用寿命上有所提升,而刀片电池则是通过提升电池组的空间利用率,让磷酸铁锂电池在同体积情况下做到与三元锂电池的续航相当。

一位从事电池研发多年的技术人员 Tiger 曾告诉爱范儿,现阶段电池的技术瓶颈主要在能量密度、循环寿命和温度特性,这让电动车在里程、安全、成本几方面面临较大问题。

虽然刀片电池并没有提升单体电池的能量密度,但的确在一定程度上解决了里程、安全、成本的问题。

关于电池技术的创新,我们去年还报道过特斯拉发布的无极耳电芯,特斯拉通过激光技术将传统电池凸起的极耳结构去掉,导电涂层直接与电池端盖接触,缩小电流移动的距离,并降低内阻,电芯容量可提升五倍。

不过特斯拉也同样十分重视生产工艺的提升。比如特斯拉去年启动了史上最大单体铸造机,让 Model Y 一体成型,也将量产的成本再度降低。

由此可见,电池材料的研发和生产工艺的精进对于电动车的发展都是不可或缺。无论哪种方式,只要他们能提升新能源车的体验,推动电动车的普及,这就是一种有意义的创新。

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