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去西藏自驾游,五千元够开支吗?什么季节去最好呢?

想自驾游去西藏,什么季节去合适,五千元够开支么?我来谈谈自已的亲身经历和感受吧。

我今年春节前夕,二月二日至四日(腊月二十八,二十九,三十日),首次尝试走川藏线,从成都出发,到世界第一高镇一一雅江红龙镇折回,主要目的是“七十四岁老人”开车走川藏线,会不会有高反。这趟行程翻越了海拔四千米以上高山两座一一折多山,卡子拉雪山,还在“新都桥”“雅轩驿站住宿了一晚”。奔驰在卡子拉雪域高原,在蓝天白云之下,一条灰色巨龙蜿蜒曲折伸向远方,我仿佛奔驰在天堂之上,只感觉一个字“爽”!

这一次出行,是寒冬腊月三九天,且是在一场暴风雪后晴开了天,虽然折多山,卡子拉雪山,远远近近,一派白雪皑皑的北国风光,尽管气温接近零下十度,但是我“三进川藏去探险”中“天高云谈,空气清新,宁静清爽”的一次(在这样一个时间,气候,节点上进藏,一定要在一场暴风雪后气候已经回暖,有阳光的天气再出行,一点问题都没有,但是防滑链,睡袋不可不带哟)。

第二次,五一节三天,我第二尝试走川藏线,我指导思想是:尽可能往前走(因我听说“川藏线上”有几段险路,尤其是轿车很难通过),走到哪儿实在过不了那个坎,就折返。这次从成都出发,一直走到了巴塘一一海子雪山,姊妹湖,突然接家人电话“有急事”,已是傍晚六点过,我不得巳“风雨兼程”连日夜晚往回赶。那一夜,天下着绵绵细雨,我从巴塘东边一小镇,夜车开了大约五个小时,终于在临近元钟才抵达“红龙镇”加油站,床车休息了三四个小时,五月三日凌晨四点又起身,踏上返蓉的征程。

这一次不但适应了翻越海拔四千米以上高山三座(增加了海子雪山),更主要适应了“红龙镇”一一理塘一一巴塘,长达一两百公里往返“雨中夜行軍”,锻炼了进藏的“意志”,“耐力”和“心理承受能力”。

五一节,应该是“川藏线” 行车的最佳时机了。

有了这两次走“川藏线”的实践,加之,我“春节七天自驾游”,从成都出发,过云南昆明,磨憨,还过境老挝“自驾游”;清明节前后,从成都到满洲里,往返行程,前前后后,又在G5京昆高速,G42沪蓉高速,以及二广,京绥,绥满,锡张多条高速路一万三千公里“长途跋涉”的经历,更坚定了“七旬老残自驾游,三进川藏去探险”的信心和决心。

七月十四日凌晨五点起床,六点准时从成都著名的“中医一条街”一一“枣子巷”出发,走G5京昆高速,到雅安上“雅康高速”,上午十点来到康定。在康定城我在副驾加装了一组与车载电瓶几乎同样大小的“西川牌八十安”蓄电池,与主机蓄电池並联安装,配备了一套12V转220V,1200瓦的逆变器,(蓄电池材料费工时费,一共用了480元),很好地解决了我床车住宿照明,开热水,煮饭,以及电脑手机用电一一顺便补充交待一下:临行在成都国际商贸城备办了“牛肉快餐盒饭一箱”(11元X12盒),娃哈哈八宝粥1箱(360mL 3元X12),此外“营养粉”,“牛奶粉”,各1000g,“黑芝麻糊”大厅;农夫山泉一大件(24瓶24元 批发价),菜市备办经久耐用蔬菜,水果一一番茄六七斤,水果玉米十多个。。。。。。

过了康定上318国道,七月十四日傍晚,在雅江加油站加满油,床车住宿一夜。

七月十五日,下午三点至晚上九点,穿越了川藏线上最艰难的“八十公里烂路”(巴塘一一芒康段),当晚床车宿芒康东边一加油站,次日凌晨五点又继续赶路。

七月十六日傍晚六点,在邦达一汽修厂檢查了一下底盘,继续赶路一一翻越了海拔四千六百八十三米的业拉山,抵达业拉山垭口已是八点过。在垭口下车来,冒着凛冽的寒风,在路牌处拍了张夜景,又继续赶路。不一会儿,便来到举世闻名的“怒江七十二拐”服务区,和服务区两个藏族小伙聊了一会儿,这里有厕所,便利店,藏族小伙用柴油机发电,这里从服务区到公路对面观景台,一片灯火通明,觉得在这里床车住一宿,第二次过“怒江七十二拐”会更安全。于是床车在“怒江七十二拐”服务区住了一夜。

七冄十七日黎明,在观景台拍照以后,继续前行一一走过了川藏线上最险最美又最具挑战性的一段险路一一怒江七十二拐,怒江大峡谷。傍晚来到然乌湖,在湖边一重庆老乡开的“风味小吃店”吃了夜饭,在饭店前停车场床车住宿了一夜。次日凌晨继续赶路,中午在波密通往鲁朗的途中,一块有大约足球场一块原始森林的空地上(仿佛曾经是预治板工场一样),打开我的新式电制炊具,办了一餐丰盛的野炊。

七月十八日夜(农历六月十六,我七十四岁生日),在一个电闪雷鸣,狂风暴雨,夹着冰雹的奇特之夜,我顺利抵达拉萨。

七月十九日,我参观游览了布达拉宫,大昭寺便踏上返蓉的征程。

七月二十六日,下午六点回到成都。

我出发带的五千元几乎用得一粒不剩。在邦达我为了绕开“芒康”的“八十公里烂路”,选择了走北线(邦达至昌都 走G2O4),昌都至炉霍 走川藏317,炉霍至甘孜,道孚,新都桥走中国熊猫大道。

好在炉霍,道孚至新都桥,我上了两个顺风车客人,给我帮补了150元,才在雅安加油站加油,才回了“南朝”。

我的06款3.0旗舰版别克君越,是出了名的油老虎,在成都市区“红绿灯”下行走,要划1.2元/公里油耗。在平原大坝高速,匀速行驶(100公里/h)要划0.7至0.8元/公里,川藏线上行驶,至少要计划1元/公里。

我床车进藏穷游,吃住都在车上,出发前都已准十天半月的储备,上路仅耗油一一成都至拉萨,往返(318国道来回)4010公里。我计划油费4100元。还有九百元的递补一一加装“蓄电池”480元。

在返程行驶到317国道路牌1017公里处,被疾驰而下的超长货车在拐弯处,又下来个亡命之徒“越野”,超速强行变道超车,把我逼下了右边山体“防洪沟”(我若硬性占自已道正常行驶,势必要与越野硬碰硬撞上去,虽然是对方全责,但后果将不堪设想)。事故出了后(我恰巧这段录像沒电,找不着肇事者,只好自认倒霉),拖车费又遭了五百八。好在我到汽修厂,副厂长给我换了备胎,我一瘸一拐开着老破车从江达县一直开回了成都。(从江达至成都还有一千公里远的路程,要是事故车在半路停摆,罢工了,那不叫天无路了一一所以出行前,一切都有可能发生,“防患于未然”,弦,随时要绷紧;出行前“衣食住行,粮草”务必要准备充分一点好)。

。。。。。。。。。。。。

综上所述,自驾游走“川藏线”,一年四季都是可行的。冬季,必须要选择在一场大的暴风雪(强降雪之后,一定要有较长时间的回暖期一一定要选择好出行的时间,气候;更要作好在暴风雪封山状态下也能生存的思想准备)。当然最佳进藏时间最好是选择在春秋两季一一春未夏初,或夏末秋初。你若是硬要选“三伏天”进藏避暑歇凉,你一定要随时随地关注天气预报,严防极端天气出行:特别是在过几大峡谷时,“飞沙走石”“甚至塌方泥石流”的威胁简直是防不胜防哟!炎夏进藏有炎夏进藏的好处,但炎夏进藏,正置318国道高峰期——一路上车水马龙,人满为患,特别是在波密到鲁朗,林芝那一段被人们称作“神仙居住的密林”里,弯道短,急,多,坡道陡,客货混杂,人畜牲口混杂,在加上一些个“二杆子”亡命徒,不按交规行驶,随意超车变道;甚至在弯道,超速行驶,强行超车,更是最大隐患;当地的货车,甚至是超长货车,在盘山小道上,双车道本来就不怎么宽松,他们会藏着对这一代路况熟悉,往往开足马力,八十,甚至百码时速与小轿车赛跑,太危险了,需要十二分警惕哟!(你们有兴趣请你看看我在头条发了一段“鲁朗至波密危机四伏“”全程原创视屏”,详情见“快乐天使3865”}

五千元,床车进藏穷游,有点悬一一人在旅途,多有不测。粮草准备充足一点再上路,有备无患。

出行,一定要给给自己留有充分的余地一一回旋的空间。

附录:

《三进川藏去探险》(视频精选)

这段视频记录了七月十八日下午奔驰在中国最美高速“林拉”段的一段行程。

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山东省市场监管局抽查100批次汽车用制动器衬片产品 1批次不合格

中国质量新闻网讯 12月19日,山东省市场监管局网站公布2021年汽车用制动器衬片产品质量省级监督抽查结果。2021年第2批省级监督抽查共抽查汽车用制动器衬片产品100批次,其中,生产领域60批次,流通领域40批次。抽查发现1批次产品不符合相关标准的要求,不合格项目为摩擦性能。

本次抽查依据GB 5763-2018标准的要求,对汽车用制动器衬片产品的摩擦性能、剪切强度、石棉含量、有害元素等项目进行了检验。

对本次抽查发现的不合格产品生产者,山东省市场监督管理局已责成相关市场监督管理部门依据《中华人民共和国产品质量法》《产品质量监督抽查管理暂行办法》以及国家市场监督管理总局、山东省市场监督管理局关于监督抽查的有关规定做好后处理工作。

2021年汽车用制动器衬片产品质量省级监督抽查不合格情况汇总表序号产品名称抽查领域企业名称统一社会信用代码标称生产企业名称生产日期或批号规格型号商标抽查结果不合格项目承检单位1汽车用制动器衬片生产领域山东永润汽车零部件有限公司91371626312679526X山东永润汽车零部件有限公司2021-07-04D2126奥起 AOQI不合格摩擦性能烟台市产品质量监督检验所 2021年汽车用制动器衬片产品质量省级监督抽查合格情况汇总表序号产品名称抽查领域企业名称统一社会信用代码标称生产企业名称生产日期或批号规格型号商标抽查结果承检单位1汽车用制动器衬片生产领域山东伟润工业制造有限责任公司913715007731508870山东伟润工业制造有限责任公司2021-09-16富华16T伟润合格烟台市产品质量监督检验所2汽车用制动器衬片生产领域赛龙(烟台)汽车部件有限公司91370600MA3F4YUX12赛龙(烟台)汽车部件有限公司QIHAE2SC RR/合格烟台市产品质量监督检验所3汽车用制动器衬片生产领域山东众顺机电科技有限公司91371602MA3R6EDN93山东众顺机电科技有限公司2021-07-29D822/合格烟台市产品质量监督检验所4汽车用制动器衬片生产领域山东安途制动材料有限公司91370982587197227E山东安途制动材料有限公司21053136YF3502DR01-040安途安合格烟台市产品质量监督检验所5汽车用制动器衬片生产领域青岛海金博汽车配件有限公司91370282682593607Q青岛海金博汽车配件有限公司2021-01-06141413/合格烟台市产品质量监督检验所6汽车用制动器衬片生产领域青岛天摩亚太汽车部件有限公司91370222575757493M青岛天摩亚太汽车部件有限公司2021-07-16GDB1330/合格烟台市产品质量监督检验所7汽车用制动器衬片生产领域青岛方冠摩擦材料有限公司91370282725583645G青岛方冠摩擦材料有限公司2021-09-07WG9761450185/1/合格烟台市产品质量监督检验所8汽车用制动器衬片生产领域青岛宇航汽车配件有限公司91370211693754234N青岛宇航汽车配件有限公司2021-07-15D1035/合格烟台市产品质量监督检验所9汽车用制动器衬片生产领域青岛基宏汽车部件有限公司91370211550827336D青岛基宏汽车部件有限公司2021-06-28D1210-8330基宏合格烟台市产品质量监督检验所10汽车用制动器衬片生产领域青岛恒华机械科技有限公司91370283053071769A青岛恒华机械科技有限公司2020-08-05D436/合格烟台市产品质量监督检验所11汽车用制动器衬片生产领域梁山联重汽车配件有限公司91370832MA3PENJY34梁山联重汽车配件有限公司2021-07-2329087/合格烟台市产品质量监督检验所12汽车用制动器衬片生产领域山东省梁山神力汽车配件有限公司91370832779742875J山东省梁山神力汽车配件有限公司2021-07-23北方奔驰/合格烟台市产品质量监督检验所13汽车用制动器衬片生产领域梁山金地摩擦材料厂91370832MA3D0X1HX3梁山金地摩擦材料厂2021-07-24富华16T/合格烟台市产品质量监督检验所14汽车用制动器衬片生产领域山东梁山冠良汽车配件有限公司91370832583059564U山东梁山冠良汽车配件有限公司2021-07-24富华桥16TA/合格烟台市产品质量监督检验所15汽车用制动器衬片生产领域龙口市摩擦密封材料厂9137068170639024X9龙口市摩擦密封材料厂2020-11-25153前增辉合格烟台市产品质量监督检验所16汽车用制动器衬片(汽车盘式刹车片)生产领域山东大千制动系统有限公司91371203MA3N6WDG7X山东大千制动系统有限公司2021-07-20AM-1092/合格烟台市产品质量监督检验所17汽车用制动器衬片生产领域莱芜海天汽车配件有限公司91371203679214442U莱芜海天汽车配件有限公司2021-01-10FSD1855/合格烟台市产品质量监督检验所18汽车用制动器衬片生产领域潍坊埃锐制动系统有限公司91370700787167938N潍坊埃锐制动系统有限公司2021-07-10AZ00401102/合格烟台市产品质量监督检验所19汽车用制动器衬片(M3N2N3O3O4类车辆用鼓式制动器衬片)生产领域高唐县方盾摩擦材料有限公司91371526MA3DNJH18E高唐县方盾摩擦材料有限公司2021-07-27新奥威后192 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除了安全,奥特能电池还有什么?

在内卷的中国新能源市场上,合资电车面临着更大的舆论压力,常常被说成技术落后的「油改电」。我认为有两家合资公司比较冤枉,因为它们并不是油改电、而是实打实的纯电平台,它们就是通用奥特能智电平台与大众MEB平台。

左:通用奥特能电池 右:大众MEB电池

大众MEB(Modular Electrification Toolkit)平台,早在2019年就在欧洲推出大众ID.3车型,电池包能量密度就达到了175Wh/kg,比肩造车新势力第一梯队水平 —— MEB电池包的技术水平就体现在「早」和「能量密度高」。

奥特能智电平台的电池包于22年随着凯迪拉克锐歌产品推出,一开始并未引起广泛关注。直至2023年,一系列的电池安全对比试验让大家认识到:都说自家电池包有超国标的安全性,可奥特能电池包实在是太「超纲」、太「安全」了吧!

例如下面这个电池包的超纲跌落试验:电池包从10米高处垂直跌落,侧面撞击到圆柱刚体上,电池包外壳仅有轻微变形,电芯毫发无损。此测试的超纲之处表现在:

奥特能电池包超纲跌落试验

与国标电池包跌落试验相比:超纲试验提升了高度、增加了刚性障碍物、跌落面从任一面限定为更脆弱的侧面。与CNCAP的侧柱碰试验相比:超纲试验由电池包直接撞击刚性圆柱,而不是先由车身扛往第一波撞击,难度更高。

左:电池包超纲跌落试验 右:CNCAP 2022年新规的侧面柱碰试验

之所以能实现这样的超高强度,原因就在于奥特能电池包采用了61%的高强度钢、37.5%的超高强度钢;总体占比约98.5%的高强度材料铸造不出来,只能使用成本更高的焊接工艺。

数一数二的安全? 就算奥特能电池特别安全,但 2023年的电池已经在卷3C、5C快充了,仅凭安全这一点,奥特能电池能打动的用户还是比较有限的!

况且,奥特能电池包的安全听起来像是一种金钟罩、铁布衫一样的五大三粗「笨功夫」,带给用户的感觉就是技术不够性感。传播实践中,电池安全像是一个「力量型」技术,还不如快充这种「敏捷型」技术或无线wBMS这种「智能型」技术更能吸引用户注意力。

除了安全,奥特能电池还有什么呢?

一、超长电池寿命:50万公里衰减10%

1月初去黑龙江黑河市的卧牛湖试车场冬测,工程师告诉我们:在零下30度的寒冬下激烈驾驶,冰火两重温度冲击之下,锐歌奥特能电池包的电芯温度差也没有超过正负1°C,日常使用时的温度差则更小。

电芯温度差是什么概念? 工程师的一番话,现场的试驾媒体大多没放在心上。回到屋里,工程师秀出一张图:IQ锐歌的「全生命周期」电池管理,可以让50万公里电池衰减在10%以内!其中的关键措施,就是始终将电芯温度差控制在正负1°C以内,以超强的温度一致性实现超长的电池寿命。

上面这张是现场实拍图,黄色线条为锐歌电芯采用32°C US06循环的实验室实测成绩,57.5万公里才衰减10%;红色实线为用户实际使用的衰减情况,虚线为预估情况,预计60万公里才衰减10%。

现场放出这张图之后,并没有引起惊呼,反响寥寥。一是因为2024年的焦点话题并不是电池寿命,二是因为大家对「50万公里衰减10%」并不能形成直观的概念。大家心里在嘀咕:都说自己寿命长,那奥特能电池的寿命是不是真的长?就算是衰减少、寿命长,那奥特能电池的寿命能比竞品长多少?

要我说,上汽通用汽车还是过于内秀了,自己的优秀技术总是通过别人的嘴才能讲火爆。就比如说,前一段小米汽车技术发布会上,雷军带火的一个技术概念就是气凝胶:小米汽车在电池电芯的较小侧面使用了165片气凝胶用来隔热。实际上,早在22年就量产的奥特能电池包在电芯较大侧面采用了180片气凝胶,隔热面积达11.188平方米。只不过,过于内秀,所以才没有引起大家关注。

左:奥特能电池包的气凝胶 右:小米汽车电池包的气凝胶

回到「50万公里衰减10%」的高清图,咱们来分析一下这张图的「内秀」之处:

US06 vs CLTC:奥特能测试采用的是高车速、高加速度的US06剧烈工况,而不是温和的CLTC工况。从下面的对比图可以清晰地看出,US06工况长时间巡航在112.7km/h(70mph),最高车速高达128.8km/h(80mph),这可比CLTC工况剧烈多了!

车速较高,说明此图的横坐标里程数对应的电池循环数更高;工况剧烈,说明电池包在测试中经历过更多的产热散热过程,对热管理的要求更为苛刻。

32°C vs 25 °C:一般来说,电池寿命衰减图展示的是常温25°C下的数据,而奥特能采用的是32°C下的数据。你可能会说,25°C与32°C差距大吗?其实,锂电池对温度的敏感性,与人体是比较相似的:它在15-35°C下还算比较舒适,超过这个温度区间就会加速衰减,甚至产生安全风险[1]。

锂电池的适宜温度区间 图片来源[1]

有学者做了一项试验,25°C下的锂电池在50个循环之后也没有任何衰减,但在37°C(无热管理)下50个循环的衰减高达35%[2]。另一项也显示,高温对锂电池寿命衰减会产生显著的增强作用[3]。奥特能在32°C的环境温度下进行试验,在US06工况下很容易接近35°C的阈值,这就对热管理的考验非常严格。

不同温度下的锂电池衰减 图片来源:左[2]右[3]

SOC范围:实验在 2%-97%SOC范围的快充快放、满充满放的条件下进行的,而不是行业常规的20%-80%SOC范围。实际里程 vs CLTC里程:图中的红线为奥特能电池用户的实际里程,而不是CLTC里程。根据日常使用通常要给CLTC里程平均打7折来计算,实际里程的50万公里相当于CLTC的71万公里。三元锂 vs 磷酸铁锂:普遍认为磷酸铁锂寿命更长,主要原因是橄榄石结构的正极材料具有更高的热稳定性[4],在电池热管理水平一般的前提下,磷酸铁锂电池具有更强的适应性。反过来说,层状结构的三元锂电池要想追求超长寿命,关键就在于电池热管理。

层状结构的钴酸锂(LiCoO2 lattice structure)、尖晶石结构的锰酸锂(LiMn2O4 spinel structure)、橄榄石结构的磷酸铁锂(LiFePO4 olivine structure)

磷酸铁锂正极材料具有更强的热稳定性 图片来源[4]

电池包衰减 vs 电芯衰减:千万不能将这两个数据混淆,因为电芯的循环寿命一般都会非常长,组合成电池包之后就会大打折扣。例如一个仅由7个电芯(Cell)组成的超小型电池包(Battery Pack)中就可以看出,在400个循环之后的电池包衰减量远大于单体电芯的平均衰减量[5]。车用电池包常常由数百个电芯组成,这种效应将更加显著!

上:电芯寿命衰减 下:电池包寿命衰减 图片来源[5]

同行的佼佼者大概是什么水平呢? 特斯拉Model S/X的一项民间调查显示:根据350辆车的数据推算出,行驶25万公里之后平均衰减8%[6];另一项关于283辆Nissan Leaf的调研显示:使用交流慢充的情况下,电池寿命衰减至90%的里程数大概是16万至33万公里,而快充则会大大加速这一衰减进程[7]。

由于调查年份、电池容量、充电方式、动力性能存在重大差异,两个数据之间并不能进行直接对比。特斯拉与Leaf是行业中公认电池寿命较长的车型,主要原因可能是电池热管理水平高(特斯拉)与避免快充带来的温升(Leaf)——可以推断,电池寿命与电池热管理存在紧密联系。

左:特斯拉Model X/S的电池衰减 右:Niaasan Leaf的电池衰减

二、热管理的关键问题:电池一致性电芯容量衰减的不同模式

除高温之外,低温对电池寿命也有显著影响:高温会加速SEI膜生成、低温会带来锂析出现象(Li Plating)。

更为全面地,我们可以净电芯衰减分类为7种模式[11]。此外,文献[12]按活性锂离子损失(LLI,the loss of lithium inventory) 与活性材料损失(LAM,the loss of active material)两大类进行了更为细致的分析。

电芯衰减的7种模式 图片来源[11]

电芯衰减模式的细化分析 图片来源[12]

2.从电芯寿命到电池包寿命

电池一致性主要由生产环节的制造一致性与使用环节的温度一致性,电池管理系统能够掌控的就是提升使用环节的温度一致性。

中国工程院院士孙逢春很早就研究过电芯寿命与电池包寿命之间的关联[9]:当电芯数量增加或电芯寿命延长时,电芯之间的不一致性将扩大,这会显著限制电池组的使用寿命。

研究显示:电芯寿命从300循环提升至1200循环,电池包寿命仅从132循环提至191循环。反过来讲则是一个好消息:如果能降低电芯之间的不一致性,那么电池包的寿命将有大幅提升!

不一致性带来电芯寿命与电池包寿命的差异 图片来源[9]

一篇博士论文系统分析了不一致性对电池包可用容量的影响[10]:如下图,横坐标为电芯容量、纵坐标为电芯电量。根据前文提到的电芯衰减模式不同,当1号电芯沿B方向衰减导致电池包可用容量P衰减时,可以通过均衡的方式来恢复;当1号电芯沿A方向运动时,它将带来电池包可用容量P的永久衰减。概括来说,除了防止过充、过放等滥用情况之外,将每个电芯温度控制在适宜范围内,这是降低电池包可用容量P永久衰减的重要措施。

电芯衰减与电池包衰减的关系 图片来源[1]

3.天然存在的温度不一致性

既然影响电池寿命的关键因素是温度,那么我们在电池热管理方面做点工作不就行了?比如说,像Leaf那样动力弱、充电慢的电池包,采用风冷系统进行热管理;而现在大部分电车的动力性能强、充电快的电池包产热比较多,那咱们上液冷,问题不就解决了?

实际上没这么简单!寸土寸金的电池包内设计热管理系统,需要借助计算流体力学与传热学进行仿真分析与试验验室,一是要提升散热/传热效率,二是要保证电池包的内部温度尽可能相同!如下图就是风冷与液冷设计的典型设计方案[8]:

左:风冷设计 右:水冷设计 图片来源[8]

让电池包内部的温度尽可能相同,也就是所谓的温度一致性。举例来说明,考虑最简单的一维设计:

(a)简单流道 (b)楔形流道 (c)往复流道

图(a),简单流道:冷却载体(风冷为空气、液冷为水或冷却液)从左向右流动,这会带来一个问题:右侧的冷却液温度较高,散热效果较差,最右侧单体电池的温度就会显著高于最左侧。图(b),楔形流道:楔形流道使得右侧的冷却载体流速加快,对冲了冷却液温度较高的因素,从而使得效果好于前一种。问题是电池包内部是寸土寸金,楔形的角度不可能设计得很大,所以这种设计的效果也不会好太多。图(c),往复流道:冷却液周期性地改变流向,从而削弱了一半的温度差异。然而,这种方案也有代价,如果是风冷可以使用风扇交替吹风来实现,但如果是液冷,在工程上就需要复杂的流道设计来实现。

从这个简单的一维例子中,我们就可以看出消除温度不一致性有多困难。在一个类似特斯拉的圆柱电芯水冷散热方案中,精心设计的方案之下依然存在1.4°C甚至更低的温度差[13]。

从绝对数值来看,1.4°C是一个相当优秀的水平,但这只是6电芯的电池组在实验室非极端情况下的表现。若扩展到数百个电芯、东北地区的温度剧变环境下,很难保持这一水平。

图片来源[13]

4.Knee Point: 电池寿命的“跳水”现象

上述分析可以看到,电芯衰减引起的电池包衰减具有「木桶效应」的特征:寿命衰减最快的那颗电芯,最大程度地影响了整个电池包的衰减程度。

至此,我们还是抱有一丝侥幸心理:根据「损有余、补不足」的中庸之道,如果引起电芯衰减的因素在全生命周期中是随机的,那么早期衰减更多的电芯,在中期、后期的衰减会不会少一些呢?

不幸的是,最近流行的研究发现电芯容量衰减存在Knee Point的「跳水」现象[14]:我们希望电芯的衰减模式是下图蓝线的中庸模式,实际衰减模式则是下图红线的「早期衰减多的电芯、中后期衰减更快」的跳水模式。

图片来源[14]

为什么会产生这种「跳水」现象,文献[14]也从雪崩效应(Snowball)、隐藏因素(Hidden)、瓶颈效应(Threshold)三个角度对6种典型电芯衰减模式进行了分析。本文不进行展开,有兴趣可以直接去看论文。

图片来源[14]

如果有100个电芯,BMS把其中99个电芯的温度都控制得很好,唯独漏了1节电芯没管好的话,一开始可能影响不大,但车子开了几万公里之后,这颗「跳水」的电芯就会显著影响整个电池包的可用容量。

此外,还有两种因素会加剧这种「跳水」效应,在此仅作简述:

电芯温度分布不均:BMS测的是电芯个别点位的温度。实际上,在温度变化剧烈的时候,电芯本身的不同位置也存在较大的温度差,由此带来的衰减程度就不相同。衰减后的衰减更快:当手机电池衰减后,我们每天就会更频繁地充电,由此会带来更快的进一步衰减。车用电池同理。三、奥特能的电池热管理

前文论述确实有些生涩,其实用一句话概括就是:由于电池包容量衰减遵循「木桶效应」、电芯容量衰减存在「跳水效应」,所以提升电池一致性就成为降低电池包衰减的关键措施。

电池一致性主要由生产环节的制造一致性和使用环节的温度一致性构成。当一辆车交付到用户手上之后,我们能做的就是通过电池热管理来提升使用环节的温度一致性。

奥特能电池的热管理有两个独特点:

模组并联:每一个模组的液冷板均为并联的,这就保证了入口处的水温几乎相同、提升了冷却散热效果,同时也降低电芯不一致性。 直接接触:液冷板与电芯直接接触,这比集中式液冷板分别与模组底部接触的散热效果更好,换热效果提高约10%!

这样的设计肯定会提升成本,带来的效果也非常显著:

温度一致性:即使在快充、高速/激烈驾驶、极端温度等环境下,不同电芯间同一位置温度差异可以小于1°C,远高于行业平均水平(行业一般剧烈场景的温差要求为8℃,常规工况下为5℃),进一步降低长周期工作时的寿命衰减。温度极限值:极限工况和100%负荷下的温度,奥特能电池可以严格控制在不高于45度这个范围。与之相比,很多竞品车型在极端温度和工况下,电池温度可能会达到50度以上。

奥特能对电池热管理的要求如此严苛,其实也是有迹可循、一脉相承。早在别克微蓝时代,通用汽车就曾设计出针对单体电芯的「毛细血管」散热管道系统,不仅要消除电芯间的温度差异,甚至要消除电芯不同位置的温度差异,这在汽车工程上绝无仅有。

由于「木桶效应」和「跳水效应」的存在,电池热管理要么选择「要么凑合做做」的躺平模式,要么选择「要做就做最好」的极客模式。躺平模式下,磷酸铁锂电池由于自身特性的原因而寿命更长。极客模式下,奥特能将三元锂电池的寿命做到了50万公里电池衰减在10%的水平,非常厉害!其实这也是通用汽车搞技术的老习惯了!

四、奥特能电池的制造一致性

奥特能电池的电芯委托宁德时代生产,但材料配方还是由上汽通用汽车主导设计的。颗粒级配消除电极阶梯浓度,可提升导电性,使锂离子脱嵌顺畅,保障材料微观结构稳定,降低电芯衰减.

此外正极材料采用了专用电芯配方,设计了涂层和包覆工艺,提升了10%的热稳定性。也就是说,奥特能电池包热管理标准就比较严格,而电芯本身又提升了热稳定性,这就进一步降低了电池包容量衰减的速度。

在材料配方与制造标准由双方合作制定之后,宁德时代的电池制造工艺水平也功不可没。业内曾传过一句话,说宁德时代最牛的地方就在于:给它很差的原材料,它也能造出一致性最好的电池来!从这个角度来看,奥特能电池在国内由宁德时代制造,实际上是一种强强联合。

总结

讲了这么多,那么超长的电池寿命有何意义?我认为可概括为三点:

更长的换车周期:中国市场的电车渗透率已经超过30%,越来越多的大众消费者开始购入电车,他们的换车周期显著高于先锋消费者,因此天然要求更长的电池寿命。更高的二手价值:即便对于经常换车的先锋消费者来说,超长的电池寿命依然意义重大 —— 二手车更保值,换车的折损更少。全生命周期收益:电池衰减对使用价值的影响,不仅仅在于电池寿命终点,而在于全生命周期。举例来说,如果一款车的电池在20万公里时就衰减至80%,那么在10万公里时就会衰减至90%;相对的,一款50万公里电池衰减至90%的车,它在10公里时依然是保有98%电池容量的“准新车”。

由于电池包层级的「木桶效应」和电芯层级的「跳水效应」存在,奥特能电池之前的三元锂电池包难以提供稳定的长寿命表现。奥特能电池做到了50万公里电池衰减在10%的水平 —— 超长寿命,正是奥特能电池在超强安全性之外的最大特征!

参考文献

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A review on the key issues of the lithium ion battery degradation among the whole life cycle.pdf

[2]Amine K, Liu J, Belharouak I. High-temperature storage and cycling of C-LiFePO4/graphite Li-ion cells[J]. Electrochemistry communications, 2005, 7(7): 669-673.

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[3]Waldmann T, Wilka M, Kasper M, et al. Temperature dependent ageing mechanisms in Lithium-ion batteries e a Post-Mortem study. J Power Sources 2014;262:129e35.

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[7]Myall, Daniel, et al. "Accelerated reported battery capacity loss in 30 kWh variants of the Nissan Leaf." (2018)

Accelerated reported battery capacity loss in 30 kWh variants of the Nissan Leaf.pdf

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A systematic review of thermal management techniques for electric.pdf

[9] 王震坡, 孙逢春, 林程. 不一致性对动力电池组使用寿命影响的分析[J]. 北京理工大学学报: 2006,(07):577-580.

不一致性对动力电池组使用寿命影响的分析_王震坡.pdf

[10] 郑岳久. 车用锂离子动力电池组的一致性研究[D]. 北京: 清华大学, 2014.

[11] Zheng, Yuejiu, et al. "Understanding aging mechanisms in lithium-ion battery packs: From cell capacity loss to pack capacity evolution." Journal of Power Sources 278 (2015): 287-295.

Understanding aging mechanisms in lithium-ion battery packs From.pdf

[12]Xiong, Rui, et al. "Lithium-ion battery aging mechanisms and diagnosis method for automotive applications: Recent advances and perspectives." Renewable and Sustainable Energy Reviews 131 (2020): 110048.

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1-s2.0-S1359431115000630-main.pdf

[14] Attia, Peter M., et al. "“Knees” in lithium-ion battery aging trajectories." Journal of The Electrochemical Society169.6 (2022): 060517.

电池跳水综述Attia_2022_J._Electrochem._Soc._169_060517-Review—“Knees” in Lithium-Ion Battery Aging Trajectories.pdf

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