我們常說汽車的購買并不是一錘子買賣,后期使用、維護產(chǎn)生的費用和給您帶來的歡樂、煩惱并不會比選車時的少。EPT樓內(nèi)同樣有這么一群人,他們喜新不厭舊;蛘哒f他們對使用過一段時間的混動車型更感興趣,他們便是混動車輛電池測試實驗室的研發(fā)人員。
● 混動車輛電池測試
我們總是用白駒過隙來形容時間的快速流逝,于1997年底問世的第一代普銳斯至今已經(jīng)快過去了16個年頭,一切都還好像是昨天的故事。這16年中銷售的第一代、第二代普銳斯它們的電池“生活”的如何、它們還能正常工作嗎,衰減如何?這些都是混動車輛電池測試實驗室的研發(fā)人員一直關(guān)心的事兒。
于是,在這個實驗室內(nèi)我們可以看到150多臺實驗測試儀在對回收到的電池進行測試。這里的回收沒有黑幕,進行測試的回收電池會經(jīng)過一系列嚴格的篩選,行駛里程、狀態(tài)都在參考之列。這些經(jīng)過篩選的電池組會在保證安全的前提下,進行過充和過放實驗,以檢驗其性能極限。并且,這一切會在-40℃至80℃的任意極端溫度下進行。
除了極端情況實驗,這里還擔負著耐久性實驗,以及未來電池電動勢、容量、比能量,甚至是電池材料都在它們的研究范圍內(nèi)。
上面講述的內(nèi)容僅僅是8層的EPT設(shè)計院中的很小一部分,還有研發(fā)逆變器控制、測試混動電機控制,以及混動車輛噪音等等實驗,在這里能親身感受到豐田對于混動車輛的“愛”。正像他們一直講求的“匠”文化一樣,執(zhí)著于每個細節(jié)是他們共同的性格特征。
如果說上面的EPT研究院是混動車輛的搖籃,那下面的PEVE工廠就相當于混動車輛電池組的生母。目前豐田旗下大部分混動車型使用的電池正是這里制造,有趣的是,PEVE工廠還是個“混血兒”,它是兩家日本企業(yè)的掌上明珠,下面的部分您將再次感受到精工細致的日式“匠”文化。
■ PEVE電池工廠
PEVE工廠全名是Primearth EV Energy株式會社。“出生”于1996年12月的它,父母分別是豐田汽車株式會社與松下株式會社,雙方出資比例為80.5%與19.5%。截止到今年8月,共有員工3100人,共設(shè)4個工廠,分別是位于靜岡縣湖西市的總公司/大森・境宿工廠、位于宮城縣大和町的宮城工廠和位于愛知縣豐田市的貞寶工廠。我們的目的地是位于靜岡縣湖西市的大森・境宿工廠。
PEVE下屬日本本土4工廠負責生產(chǎn)電池列表 | |||
工廠名稱及概況 | 生產(chǎn)電池匹配車型 | 年產(chǎn)能 | |
大森工廠 | Ni-MH(鎳氫電池) 投產(chǎn)時間:2007年2月 總面積:168900㎡ | 豐田:雅力士、普銳斯、 雷克薩斯:CT200h、GS、 | 40萬輛/年 |
境宿工廠 | Ni-MH(鎳氫電池) 投產(chǎn)時間:1996年12月 總面積:37800㎡ | 豐田:HARRIER 、 雷克薩斯:LS600h、RX等。 | 40萬輛/年 |
宮城工廠 | Ni-MH(鎳氫電池) 投產(chǎn)時間:2010年1月 總面積:248300㎡ | 豐田:AQUA 、雅力士、 | 30萬輛/年 |
貞寶工廠 | Li-ion(鋰電池) 投產(chǎn)時間:2009年8月 總面積:100000㎡ | 豐田:普銳斯α | 3.6萬輛/年 |
大森・境宿工廠中電池制造部分是一棟4層的樓房,電池的制造對環(huán)境要求極為嚴苛,進入最下層的電池單元制造工序需要身著防護服并經(jīng)過反復除塵處理,出于種種原因,我們只參觀了頂層的電池組裝配。不過,即使是整條生產(chǎn)線中對環(huán)境要求最松的工序,我們在進去前仍被要求佩帶了鞋套,并進入到了除塵間進行處理。
PEVE工廠細節(jié)之處仍舊體現(xiàn)著日本人獨有的嚴謹,無論是物料還是工具都以近乎“妖孽”般整齊的擺放在規(guī)定的區(qū)域,雖然無法拍攝照片,不過有兩個小細節(jié)我想與您分享。第一個細節(jié)是對裝備精度的控制,我們此前總是用尺寸公差來描述,在PEVE工廠我們聽到的介紹卻別具一格。為了保證裝配質(zhì)量,在生產(chǎn)線旁設(shè)置了專門的吸收池,洗手池內(nèi)使用特質(zhì)的洗手液并配合水流按摩功能為一線操作員進行手部按摩,放松過后會降低操作員手部的疲勞程度。豐田認為,只有在員工最放松、最舒適時,才可以制造出最好的產(chǎn)品。要知道這樣的洗手池在日本也不多見,據(jù)稱只有日本的國家級運動員在訓練時才可享受這樣的待遇,由此可見豐田對于裝配精度的重視程度。
另一個細節(jié)之處是我們參觀PEVE工廠組裝車間時,我留意到在一些玻璃以及一些地點標注了消防突入點,在發(fā)生火情時這些標記的地方就是消防員突入、救火的最佳地點,從而提高效率,減少損失。在豐田人的眼中,上面的小細節(jié)才是他們眼中保證效率、確保產(chǎn)品精度的方法,是他們引以為豪的部分。
除了電池的制造,電池組的設(shè)計、研發(fā)以及測試同樣是PEVE工廠關(guān)注的項目之一,我們此次參觀的實驗室是豐田首次對全球公開,跌落與穿刺實驗就是在這里進行的。
● 實驗樓
豐田目前一共設(shè)置了6個實驗樓,我們參觀第一實驗樓除了可以進行上面提到的跌落、穿刺實驗外,還可以進行高溫情況下的電池過度充放電實驗、電池外部/內(nèi)部短路等實驗。
★ 跌落實驗室
跌落實驗可以將電池單元或者是電池模塊以1cm為單位舉升至1-10m的任意高度進行跌落實驗,室內(nèi)的地面采用橡膠除電技術(shù),與電池接觸的區(qū)域為普通的水泥地面,用以模擬電池組與地面撞擊時的真實情況,是否變形、起火都可以活生生的展現(xiàn)在面前。正因為實驗的嚴苛,所以為了防止意外的發(fā)生,實驗室的全部燈泡都經(jīng)過防爆處理,消防噴淋系統(tǒng)也進過特殊設(shè)計。
★ 穿刺實驗室
穿刺實驗室的測試儀可以以20厘米/秒的速度勻速推進,以此物理模擬電池被穿刺的情況。真實世界中電池雖然一般處于車輛中后部,但這并不意味著它可以高枕無憂。我們?nèi)粘P熊囘^程中難免會遇到碰撞和道路雜亂的情況,后車追尾、行車拖底、雜物飛濺都會對電池造成很大的威脅。穿刺會使電池短路,產(chǎn)生大量熱,導致電解液燃燒,溫度升高促使正極材料分解或與電解液反應(yīng)生成大量氣體,導致爆炸。
相關(guān)視頻:
下面的視頻為您展示的就是穿刺實驗,此視頻第3秒開始,試驗針頭刺入電池,隨后電池內(nèi)部大量發(fā)熱,內(nèi)部發(fā)生反應(yīng)生成大量氣體。雖然不是本次參觀的豐田穿刺試驗室,但同樣便于理解,推薦您觀看。
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