朱玉龙

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技术讨论|日产 Ariya 的电池系统开发点评

日产

2023-01-16

作者:陶烟烟

我们这份专栏,一开始是写给汽车工程师看的,为了延续我们的技术风格,2023 年我们会继续通过技术论文、技术 Worhshop 的信息搜集,来做一些翻译和技术点评的工作。

我把参考文件《High-capacity lithium-ion battery for ARIYA》存放在知识星球同时也在整理成文,邀请校长点评。

技术参考文件:《NISSAN TECHNICAL REVIEW》

下载链接地址(或点击阅读原文):https://t.zsxq.com/0aRVlt1i4

▲图 1. 日产的技术开发回顾

从这台车的硬件配置来看,可以认为日本工程师他们已经很有诚意了 —— 包括 78 个 ECU,9500 个 CAN 信息化定义 —— 日产 + 雷诺其实已经尽力在给这台车提供足够多的智能化设计。但是中国消费者要么并没有感同身受,要么并不认可。

▲图 2. 日产的新一代的 CMF EV 产品

电池系统设计

ARIYA 的电池系统出于平台化考虑,设计了两个不同的电量:

● 标准续航 66kWh(可用 63kWh),12 个模组

● 长续航 91kWh(可用 87kWh),14 个模组

▲图 3. 日产的电池系统分类

在电池系统的设计特点上,首先是第一次采用了液冷设计,主要的创新在于将液冷板与底护板集成为一体 —— 这也是在保证泄漏的最坏情况下,能够尽可能优化的方案。液冷 + 液热是目前主流的方案,但是日本的工程师更关心泄漏的可靠性问题。通过这个改进,可以让 ARIYA 支持的最大快充功率约为 130kW(LEAF 是 50kW 量级的)。

▲图 4. 日产的电池设计

下图引用的原文写的很细致(图 5):一方面,整个电池包的边缘留下了冷却的接口管路;另一方面,整个包的布置还是比较传统的。

▲图 5. 冷却设计的一些细节方式

点评:这个电池系统的设计对标很有可能是照着 Bolt 来做的,所以能感觉到很多的设计还是格局没有打开,思路受限在条条框框下面。但让日本的设计工程师一下子快速迭代,似乎也不现实。

电池系统和整车协同设计考虑

ARIYA 是基于日产新一代电动汽车平台 CMF-EV 制造的。

在整车空间利用上,一方面在轴距上给乘客舱尽可能大的布置空间;另一方面在人体工程上也通过设计来平整脚步空间。但是这里完全不清楚为什么日本的工程师还是要做个前驱车,而不是从驾驶乐趣方面考虑问题。

在整体布置上,日产的工程师还是对热管理出手了。主要是针对前驱车下手,当然我们能看到这台车还是比较传统的,并没从分布式热管理切换到集中式的系统。

▲图 6. 整车热管理的优化

CMF-EV 通过将整车热管理系统 HVAC 做了优化,使用了 HAVC 的溃缩性辅助前向碰撞。其次是围绕电池包与整车的功能集成来实现整车地板的设计平顺性。

▲图 7. 电池系统和车身系统固定的优化

还有就是电池系统的冷却回路和电机的液冷回路,通过下箱体和箱体的侧边框架结构来布置,这个设计其实在电池里面已经体现过了。

▲图 8. 电池系统内部的冷却设计

点评:我认为这里有一个认知问题:如果 benchmark 车型一直是和 LEAF 比较、和 Bolt 比较,你想让日本的技术人员来有新思路并且大胆实施,这并不现实。

小结:这是我们新年的第一篇真正意义上的技术文章,后续我们也会继续保持讲技术的传统

本文著作权归作者所有,并授权 42 号车库独家使用,未经 42 号车库许可,不得转载使用。

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