最近有一台智能电动车,在成都街头,抛下了它身上最重磅的道具:一包电池。
3 n. u+ m$ a* F, a, [8 c, K# ?: \) X- e J

7 {( b) h1 R6 W / U5 `/ U+ Q% b8 s7 s0 q
虽然网友们纷纷调侃这是“电车最新功能”,“电池故障弹射出仓”、“真正的车电分离”、“12万的车,掉了10万的装备”。但玩归玩,闹归闹,别拿安全开玩笑:电池包在车辆正常行驶,路面没有起伏,底盘没有磕碰的情况下,从底盘脱离,本身就是一件诡异的事。 9 r$ { V0 s8 T0 |( R

, e( b( i) z1 D7 q) n
5 ?8 w0 {. n5 J( ^3 |: E# {8 V% q
那么,“事故”背后的原因,到底是电池包工作强度太大,不想干了直接躺平摆烂;还是某家“造车新势力”,正在测试前沿科技“无电行驶”,以便“加速世界向可持续能源的转变”;亦或是车主对车机发布了不当的“语音指令”,导致智能电动车当街表演行为艺术? ! ?6 u8 s" }5 J9 H% J" b: x$ c
下面,让我们走进今天的暗信号,看看电动车的老底,是怎么掉在地上的。 9 u9 l% a% U, q* i
到底谁的锅 先来厘清事实。
' M6 |- M t* _! r
根据沸点视频公布的现场画面判断,电池包掉落的车型是今年 3 月发布的、来自曹操汽车品牌旗下的首款车型曹操 60。 8 T @* w0 B; j0 S

# d+ _8 \9 S: i& Z
这是一款专门为共享出行定制的车型,有两款配置,均搭载来自宁德时代的 51.8 度磷酸铁锂电池。公开信息显示,曹操 60 由曹操出行负责产品定义和智能开发,吉利集团负责整车开发与生产,最大的产品亮点是支持换电,整个换电过程可在 1 分钟内完成。 这个速度有多快呢?看两个数字:中国换电先驱蔚来的二代换电站走完整套流程是 5 分 40 秒,三代换电站缩短 1 分钟到 4 分 40 秒,减去泊车入库时间,换电流程的时间控制在 3 分钟内。 ' {% F) A+ C4 l, i0 c
这意味着:一台蔚来换完电,三台曹操已上路。 曹操 60 实现极速换电的背后,是一家名叫易易互联的公司在做技术支撑。这是一家成立于 2016 年、由吉利汽车 100% 控股、专注换电领域的科技创新企业。电池包掉落事件发生后,易易互联发表了情况说明,表示“当时换电站正在进行适配新车型电池安装调试,因工作人员操作疏忽导致电池脱落。”
: w# G3 J5 H( k0 _6 L+ E# r

% j6 V/ }2 H6 l/ y2 f1 b4 u6 ~0 m
% `! U/ K% Y1 h- p, g
更进一步的消息是,该车当天在不同换电站之间移动,让各换电站适配电池。没有像日常一样由机器人进行电池的安装,而是由人工进行调试安装。工人在紧固螺栓过程中,手工操作锁紧没做到位,固定螺栓没能发挥作用,判定为特殊情况下的人为失误。 这里的关键词是:螺栓。 目前,市面上主流的换电机构连接路线有两条:卡扣式与螺栓式。 卡扣式路线的代表是奥动新能源,其换电过程是:车辆驶入换电站,底盘电池包精准定位后,分布在电池包两侧,总计 16 个卡扣松开。低电量电池随换电平台下降,被取换电小车运走。在充电平台与满电电池交换,并运送满电电池到电动汽车下方就位。
# E% e" N$ a$ U& J9 g K. ^
" t/ L6 y4 Q) L$ k) N
7 ~5 p! n3 ~: h4 X$ v( N
为了实现更紧固的连接,奥动在电池包上做了两级锁止系统,第一级是利用设置在底盘上的锁止基座,利用锁卡爪将驱动组件与锁止部啮合连接,实现多个锁卡爪锁止于锁轴,确保电池包不会在换电过程中或电动车辆运行过程中脱落,保障车辆运行安全。 4 h3 {9 i- f3 u0 V S
/ O/ p* S+ p+ V' X
6 n1 g1 b$ y; J3 [% `+ T0 V- e
第二级是在电池包与车辆接口内,增加了锁止机构,为整体系统再上一道保险。 5 L$ g! s/ Z0 v1 C8 L6 O

( ^! _9 F1 ?- _$ B2 ^
; h1 s* \ u! S; s7 T/ J/ S- Z2 ~
卡扣式换电技术相对简单,成本低廉,整体流程耗时短,适合对补能时间有极高压缩要求的运营车辆。毕竟多节约一分钟,司机就可能多接到一个单子,多赚一份钱。 螺栓式路线的代表是大家熟悉的蔚来。在确定采用螺栓式连接前,蔚来的工程团队被”安全、质量、体验“这个机械行业魔鬼三角折磨得非常痛苦:提高可靠性必须拧紧,拧得越紧越影响下次的拆卸方便性;提高拆卸方便性,会影响可靠性;反复装卸也容易造成零件疲劳,降低耐久性。 ( C/ N( W& P$ W" v+ j: @3 u3 k; n

- ~1 D$ v" m3 o3 h
- ^8 e1 v: ^, ^7 h" P6 s; C3 `" f
在敲定螺栓之前,蔚来还尝试过电磁继电器、插销结构、卡接结构、导弹装夹结构等,最终都因为无法满足魔鬼三角而被迫放弃。 1 x" A3 s& `+ L; n' {& B5 d0 c
可就是这么一枚小小的螺栓,在研发过程中,也让蔚来吃尽苦头。 
4 }; L! t3 N4 a2 }# l3 Q
& H. V! f- ~0 u
首先,螺栓结构可以做到连接非常牢固,但无法实现反复使用。二十次装卸复用的螺栓算行业翘楚,但这个数字既不满足2021 年 11 月 1 日开始实施的《电动汽车换电安全要求》国家标准中对螺栓式连接 1500 次换电不出现失效故障和结构损坏的基准要求,也不满足蔚来内部对螺栓 3000 次安全使用的进阶要求。 , E5 D6 W. }# ~0 w+ K
. T: Q* P' V& M! F/ f
8 v8 _. T7 I" r6 }
其次,螺栓连接的受力情况直接和安全挂钩,受力设计不合理,螺栓很容易分离、翘起、滑移、松动。在反复试验了不同布置、不同规格的结构方案后,蔚来最终在电池包上布置了 8 个M18(直径 18 毫米)和 2 个 M10 共 10 颗螺栓,单颗 M18 螺栓的锁紧力可达到 3 吨。 2 `; G: E& _: D( A! t/ j) e' E
8 R7 _0 T8 F7 Z: f: ] E
# o& Y% K" U. G$ F* h3 {) s
最后,为了让螺栓更加稳妥,蔚来加入了”反向螺纹“,当螺栓松动时,反向螺纹的齿圈会反向锁住,让螺栓和浮动螺母紧固在一起,将所有可能到底电池掉落的风险,一次性清除干净。 3 \% Y- p p* ^

; S$ f" t, A1 `0 L2 s
5 K& \, O h' v( p& W
螺栓式换电技术复杂,零部件数量多,能承载的电池包重量更大,同时对工程团队的自研能力要求高,且制造、维修、维护成本高于卡扣式换电,更适合用户体量不是非常大,换电服务数量相对不饱和的高端电动车。
@1 J- f, ]. `# F" {/ ^

- ?# e4 N% V4 s0 y2 l# d
& D7 u# U6 |5 U
回到此次“电池掉底”事件的主角易易互联,该公司曾表示,自己的换电锁止机构兼具“螺栓式”和“挂接式(卡扣式)”的优点,单个锁体能承受 6 吨重量,单个部件接受了超 16000 次的耐久测试,确保十年使用寿命。
+ Y6 N& F& A* M4 _) |. k
从易易互联在 2021 年重庆车展上发布的换电站底座图可知,电池包上单边放了 6 颗,两边总计 12 颗螺栓,再加上单边 5 个,双边 10 个卡扣,总计 22 个锁体结构。那么问题来了:
0 t' ]) M. M7 C' P @

) E- l8 z P2 V \5 K" @1 m
7 C0 ~* D9 q, u" l
第一,单个锁体都能承受 6 吨重量,即便工作人员没有把一个或两个紧固螺栓拧到位,剩下的 10 颗螺栓和 10 个卡扣提供的紧固力,会拉胯到让电池包整体掉落吗? 6 w; j4 u2 @& ]8 l- @" r
第二,锁体结构没有达到紧固标准,整车自检系统,无论是行驶前,还是行驶中,均未报警,要不是失去动力,驾驶员根本不知道自己的车,发生了如此荒诞的事故;
% t6 m' l- n3 z- k* M3 I. d$ e
第三,号称可以全天候无缝监测每台车的生态大数据5G云平台,也并未觉察到电池包状态异常并通过车机向驾驶员发出预警。 7 I9 A; B1 H8 E/ a" w
2 r! Y7 |+ S% n6 t+ L# y
0 ?; v k/ Z, Y: f
人工失误已然发生,车辆自检、云端监测两大安全守门员系统同时失效,三个巧合同时发生在一台车上,多少让人感到有些蹊跷。 ' @8 e) K- h% W3 d) D+ B
丢包保命? ) p4 I+ g- n( C7 `$ A9 g9 @
当然,电动车老底掉了这件事,也可以从“高情商”角度进行解读,那就是:电池故障,弹射出仓,为电动车安全,再添一道保障。
( j; H2 Z2 \$ R# H4 K( j这样“舍单体,保全车”的思路,在燃油车时代,是有先例的。
. e( Y+ ^. Q) x. D
对汽车稍有了解的人都知道,来自瑞典的汽车品牌沃尔沃,在碰撞安全领域有一个“绝招”——丢轮保命。 2 Q& G `1 U3 d0 J) R) A7 `
( A% A [& g! {4 e3 x4 j. y
简单来说,就是在 A 柱下方两侧前防火墙的底部边缘,设置一个高强度的加重部分偏移碰撞(SPOC)金属模块,当车辆遭受撞击时,铁制模块会尽快将前轮削掉,迅速卸力,让车轮从侧方位飞出,避免车轮等零部件入侵乘客舱或动力电池包,从而避免车辆对驾驶员的二次伤害。 : F# J) w- n; t9 P- m2 c

8 o3 e7 f0 E7 ]: Z
1 T# F) p" }! x0 Z/ y. V
对电动车来说,最大的安全隐患来自电池包内热失控引发的自燃。如果车辆可以在监测到电池包状态异常,即将燃烧时,第一时间主动断开底盘和电池包之间的锁体结构,让电池包掉落在地,车体本身在惯性作用下,继续向前行驶十几米,就可以给车内人员更充分的逃生时间。 从落地难度上看,电池弹射更适合支持换电的车型。 . M- O% I1 `) f% p1 p
首先,分体式结构设计让电池弹射更加简单,弹完了着急的,可以呼叫“一键加电”服务,原地让 fellow 装一个新的电池包,直接开走。 7 |: w8 }% q( ]) p
其次,车本体和电池包可以开两张发票,方便报销,弹射成本更低,且不影响二手车残值,实现真正的全生命周期拥车无忧。
5 x2 ^% }# B2 j. m- E8 ^: t( {
这才是真·车电分离。 |