2019年9月18日至20日，由交通運輸部科學研究院、中國公路學會客車分會、中國道路運輸協(xié)會城市客運分會、國家客車質量監(jiān)督檢驗中心、重慶高新區(qū)管委會等單位共同主辦，重慶車輛檢測研究院有限公司等機構承辦的“2019EB-PAC全國新能源公交車性能評價賽”在重慶舉辦。此次賽事聚集了來自全國的14家商用車廠的23款車型，最大化模擬貼近公交運輸多種工況下，獲取不同品牌型號的電動客車包括電驅動系統(tǒng)、動力電池總成等分系統(tǒng)主被動安全性和整車可靠性。

在眾多參賽車輛中，來自南京的開沃的長寬高8545×2440×3035mm、軸距4465mm；額定成員63人；適配自行研發(fā)的“4合1”電驅動系統(tǒng)和第3代全鋁箱體一體化液冷電池技術的NJL6859EV型電動客車表現(xiàn)極為搶眼。

需要注意的是，此次參賽的開沃NJL6859EV型電動客車，不僅是全場唯一的兩款具備動力電池液態(tài)熱管理系統(tǒng)的車型，并且也是在貴州遵義和氣候更加惡劣的中國西部邊疆城市公交市場批量服務的車型之一。

本文將對開沃NJL6859EV型電動客車搭載的第3代全鋁箱體一體化液冷電池技術深度研判。

1、開沃系動力電池液態(tài)熱管理策略的進化：

在位于南京的生產(chǎn)基地的新能源技術研發(fā)中心，開沃汽車對動力電池總成技術、不同種類的熱管理策略、以及包括電驅動技術在內的諸多分系統(tǒng)進行全壽命周期可靠性與主被動安全性進行研發(fā)與測試。

截止2019年10月，開沃電動客車搭載的1代動力電池技術+自然散熱熱管理策略，更多的是強調在全負荷運營模式的整車側面的安全性。開沃系2代動力電池技術+內置液冷鋁板散熱方案與雙?？照{系統(tǒng)，用于安全方面的技術驗證，并未進行整車應用。

在第2代動力電池總成內，圍繞電芯布置液態(tài)管路以及外置鋁合金材質液冷散熱基板。高壓線纜正負極接口截面，設定了密封襯墊。冷卻液進水口和出水口靠近布置有利于管路結構優(yōu)化。

采用三層鋁合金基板焊接的液冷板，中間預設了“蛇形”管路，以保證冷卻液充分帶走熱量冷卻電芯。在極高外界溫度，滿負荷電流輸出/輸入情況下保持溫度，使更大容量磷酸鐵鋰或三元鋰材質電芯工作溫度處于15-35攝氏度。這種內置液冷基板+外置復合材質循環(huán)管路的方案，可以為電芯進行高溫散熱和低溫預熱支持。但是，增加了動力電池總成的自重，內置液冷基板密封可靠性較差。使得第2代動力電池總成的能量密度及可靠性上仍有提高的空間。

2019年3月，開沃正式對外公開展示基于第3代動力電池技術的全鋁箱體一體化液冷動力電池總成解決方案。這種全鋁箱體一體化液冷動力電池總成單體裝載電量為33.4度電，采用全鋁合金殼體（含上殼體和下殼體）、內置BMS、磷酸鐵鋰電芯2并18串、能量密度超過145Wh/kg、總成自重0.23噸。

一體化水冷箱，將箱體內部與電芯PACK貼合的冷卻液管路（通過硅脂貼合），轉移至全鋁合金箱體最底端并全方向封閉。電芯PACK間通過導熱層，將熱量傳遞至箱體底部。由于動力電池總成上下蓋都都采用鋁合金箱體，本身形成了一個熱循環(huán)（保溫和散熱）導體，在根據(jù)搭載車型的不同預設不同的閾值，自動激活低溫預熱或高溫散熱功能。最終，保證電芯在15-35攝氏度環(huán)境下安全使用。最大化的保證動力電池總成實時處于良好的工作溫度范圍內。

鋁合金箱體底部鋪設的蛇形水道，使得乙二醇冷卻液始終處于全封閉環(huán)境下運行，不再鋪設數(shù)量較多的冷卻液管路以及容易出現(xiàn)滲漏的“三通”閥體，從根本上避免冷卻液滲漏導致的安全事故。而一體化水冷箱的上下殼體都設定為鋁合金材質，增加了依靠自身導熱的熱交換效率，間接降低動力電池消耗的電量，提升續(xù)航里程。

開沃系第3代動力電池總成下端的內置在鋁合金殼體內的水道技術，源自第2代動力電池的三層鋁合金基板焊接的液冷板，中間預設了“蛇形”管路技術。

基本上可以確定的是，開沃系第3代動力電池技術的全鋁箱體一體化液冷動力電池總成解決方案，是在前兩代動力電池技術迭代而來。

2、開沃NJL6859EV型電動客車技術狀態(tài)：

在2019年9月18日重慶舉辦的全國新能源公交車性能評價賽中，搭載第3代全鋁箱體一體化液冷電池技術的開沃NJL6859EV型電動客車參賽。賽事當天（8:30-16:30），室外最高溫度不超過28攝氏度，最低溫度12攝氏度。

開沃NJL6859EV型電動客車經(jīng)過一夜的靜止，整車及各分系統(tǒng)溫度與室溫相當。如上圖所示，通過熱成像儀捕捉到一只“偶然”路過的小狗子，與整車熱輻射信號對比特寫。

開沃NJL6859EV型電動客車適配的自行研發(fā)的“4合1”電驅動控制系統(tǒng)（藍色箭頭）、驅動電機和“4合1”電驅動控制系統(tǒng)共享一套散熱管路（紅色箭頭），動力電池高溫散熱系統(tǒng)單獨使用1套散熱管路（黃色箭頭）。

上圖為開沃NJL6859EV型電動客車電池艙體完全展開后的特寫。每組第3代全鋁箱體一體化液冷電池系統(tǒng)單獨設定在1個全密封的艙體內。這種“1對1”的設定，滿足了運行中對涉水工況的安全防護需求；在高溫工況下全鋁箱體+主動散熱架構保證電芯處于15-35攝氏度運行；在低溫工況下密閉艙體內的空氣起到“保溫”作用。每組電池艙體內都標配自動滅火系統(tǒng)，用于最后的安全保證。

上圖為裝載開沃NJL6859EV型電動客車，第3代全鋁箱體一體化液冷電池系統(tǒng)細節(jié)特寫。

全鋁箱體分為三個結構，上下殼體采用螺栓與密封條固定；最底端的液冷板（含水道）與下殼體通過焊接；高壓、通訊和加熱線纜接頭固定在相同一側（面向艙蓋）有利于檢修。

黃色箭頭：鋁合金上殼體

紅色箭頭：鋁合金下殼體

藍色箭頭：焊接在下殼體底端的液冷板（含水道）

綠色箭頭：焊接在液冷板上的水道接口

白色箭頭：包裹保溫材料的水管（電子水泵施壓連接循環(huán)管路）

黑色箭頭：密封上下殼體的力矩螺栓

開沃系第3代全鋁箱體一體化液冷電池符合IP67標準，適配的磷酸鐵鋰電芯本身較多用于乘用車的三元鋰電芯安全性更高。適配sh的一體化鋁合金殼體熱管理系統(tǒng)具備，殼體風冷散熱和主動液態(tài)高溫散熱功能，有助于提升裝載電量使用效率。

上圖為停止狀態(tài)下開沃NJL6859EV型電動客車電池倉提熱輻射信號特寫。

整車最低溫度處于19.7攝氏度，動力電池總成高壓線纜連接端溫度最最高僅為26.1攝氏度，這意味著此時電芯溫度處于與環(huán)境溫度相符的21-23攝氏度區(qū)間。

3、開沃NJL6859EV型電動客車賽事表現(xiàn)：

裝載電量達到233.86度電的開沃NJL6859EV型電動客車，最大續(xù)航里程為450公里（等速標定）。在實際的公交運營工況下續(xù)航里程僅是一個參考因素，更多的還是全壽命周TCO參數(shù)，整車可靠性，以及最重要的主被動安全設定。

在全國新能源公交車性能評價賽中，為了模擬實際公交運營工況，為每臺參賽車輛增加了配重，并由專業(yè)的駕駛員操控，圍繞賽道進行攀爬、涉水、加速與制動等多項環(huán)節(jié)橫向比對。

客觀的說，在氣候宜人環(huán)境舒適的重慶，將適配液冷電池系統(tǒng)的電動客車，與其他各種“通”品牌搭載相對技術落后的風冷電池電動客車比對，即便連續(xù)行駛10小時，電池溫度也很難達到激活高溫散熱系統(tǒng)預設閾值。

換句話說，在一個較低標準狀態(tài)下對搭載液冷電池技術與風冷電池技術的電動客車而言，并不能突出動力電池技術的原本存在巨大差距。

4、標配第3代全鋁箱體一體化液冷電池技術的開沃系電動客車市場應用：

2019年9月28日，132臺開沃NJL6100EVG電動客車，在位于中國西北部的伊寧市投入運營。這批電動客車將優(yōu)先投放到1路、2路、3路、4路、5路等中心城區(qū)、客流量大的公交線路。作為配套設施，同時還在火車站、星光小區(qū)和城西場站建設了三個充電場，共計66個充電樁（創(chuàng)源充電，開沃汽車生產(chǎn)提供），132個充電手柄，后期將對外開放，為社會車輛進行充電服務。

這批次在遵義公交市場運營的開沃電動客車，同樣搭載的是創(chuàng)源動力第3代全鋁箱體一體化液冷電池技術。貴州省遵義市平均海拔800至1300米。冬季1月最冷時期極端最低氣溫約為零下7攝氏度，最高溫度約為39攝氏度。

經(jīng)過6個月的公交運營，開沃NJL6123EV2電動客車動力電池高溫散熱系統(tǒng)只要達到預設閾值即被激活，使得全車電芯始終處于15-35攝氏度最適宜的范圍。

2019年9月28日，132臺開沃NJL6100EVG電動客車，在位于中國西北部的伊寧市投入運營。這批電動客車將優(yōu)先投放到1路、2路、3路、4路、5路等中心城區(qū)、客流量大的公交線路。作為配套設施，同時還在火車站、星光小區(qū)和城西場站建設了三個充電場，共計66個充電樁（創(chuàng)源充電，開沃汽車生產(chǎn)提供），132個充電手柄，后期將對外開放，為社會車輛進行充電服務。

承擔伊寧市公交運營的開沃NJL6100EVG電動客車，整車長寬高10450×2500×3200mm，全部適配第3代全鋁箱體一體化液冷電池技術，單車動力電池裝載電量225.79度，續(xù)駛里程為250公里，應對最高溫度超過41攝氏度的極端氣候游刃有余。

筆者有話說：

作為中國老牌的客車生產(chǎn)廠商的開沃，從傳統(tǒng)客車轉型電動客車始終圍繞核心技術研發(fā)展開。最早的第1代風冷動力電池技術的批量裝車運營，開沃就著手開發(fā)更加安全的液冷電池技術。隨著中國新能源市場的快速發(fā)展，第2代液冷電池技術在完成開發(fā)后并未裝車使用，反而將一體化液冷板技術與全鋁合金殼體技術相結合，構成了更加注重安全設定的第3代液冷電池技術解決方案。

好的技術需要好的服務支持，開沃服務體系包括現(xiàn)場技術支持和遠程安全控制。目前服務貴州遵義的開沃XXXX型電動客車算不行車數(shù)據(jù)，都可以在監(jiān)控后臺實時顯示。尤為重要的是行車中動力電池電壓、電芯溫度的檢測數(shù)據(jù)顯示，可以讓服務團隊第一時間掌握。

上圖所示的截圖界面顯示的是2019年9月18日14:21:41時，運行在貴州遵義紅花崗延安路接到名雅居瑞安世紀新城的XXXXX型電動客車的實時數(shù)據(jù)流。其中，在第3代全鋁箱體一體化液冷電池技術加持下，電芯最高溫度為28攝氏度、最低溫度為24攝氏度。

目前，在中國市場運行的數(shù)以萬計的電動客車，僅有包括開沃在內的兩家車廠全系標配了動力電池液冷技術。盡管某些號稱最牛B的商用車廠商，宣稱動力電池液冷技術并不重要，只要將溫度設定在條件允許范圍即可。實際上，參照新能源乘用車幾乎全系標配電池液冷技術態(tài)勢看，商用車尤其是電動公交客車動力電池液冷技術全面應用，是保證運營安全的最基本設定。而不是處于成本需求。

筆者認為，目前國內正在使用強度超過2-3年、配置動力電池被動風冷散熱技術的電動客車，或多或少都存在電池系統(tǒng)衰減和電芯一致性此案次不齊的狀態(tài)。如果沒有完善的售后保障體系（主要是針對高強度使用電池總成進行替換）支持下，動力電池持續(xù)在高溫工況使用，整車出現(xiàn)燃燒和爆炸事故幾率將持續(xù)上升。

開沃電動客車不僅全系標配第3代全鋁箱體一體化液冷電池技術，并且適配完全自行研發(fā)的“4合1”電驅動控制系統(tǒng)。包括整車在內的諸多分系統(tǒng)控制策略也是開沃自行開發(fā)并與整車適配。從最基本的動力電池安全設定，到最高點的控制策略，全部由開沃自行開發(fā)，并搶先與包括宇通在內的車廠率先進行市場應用。

單從對公交運營安全態(tài)度、技術開發(fā)和市場應用看，開沃完全超越了宇通。筆者將持續(xù)關注搭載第3代全鋁箱體一體化液冷電池技術的諸多開沃電動客車，以及裝備動力電池被動式風冷散熱技術車市市場安全狀態(tài)。