理念为先 BNA架构让汽车安全与生俱来
时间：2019-04-19 11:10:56
[导读]汽车的发明满足了人们出行的需求，但与之而来的安全问题也倍受关注。在有关消费者最关注的购车因素中，安全的排名居高不下，特别是随着新能
汽车的发明满足了人们出行的需求，但与之而来的安全问题也倍受关注。在有关消费者最关注的购车因素中，安全的排名居高不下，特别是随着新能源汽车消费的兴起，安全更成为绕不过的话题。但究竟什么是安全？
提到安全很多人首先想到安全配置，除了常规的安全配置，现在有厂商已经研发出车顶气囊、发动机前盖翻起等更先进的安全配置。但对汽车而言，结构、材料以及吸能溃缩区等方面的安全更为根本。因此，安全是配置出来的，更是设计出来的，规划出来的。在这方面，比亚迪发布的全新造车理念BNA架构，以及由此而诞生的e平台技术，为汽车尤其是电动车的安全打造提供了新思路。
整车安全 理念先行
BNA架构是比亚迪划时代的造车新理念，为造车新时代提供了顶层设计，被称为“高阶智能汽车、高性价比汽车的孵化器”。通过模块化造车理念和标准化、集成化的零部件开发设计思路，BNA架构让汽车设计具有更大的自由度和可发挥空间，在降低产品研发制造成本的同时，让车型的性能、品质、安全大幅提升。
这一点在BNA架构“领先全球的新能源平台”的e平台上得到淋漓尽致的体现。e平台可以用“33111”来表示，即驱动三合一、高压三合一，一块多合一的低压控制器、一块搭载了DiLink智能网联系统的可旋转大屏以及一块长续航、高稳定性、高安全性的动力电池。正是集成化和标准化的实现，才让车辆从设计开始便具有了传统车型并不具备的安全性。接下来我们就看看e平台电动汽车的安全是怎样从设计开始一步步实现的。
电池安全 设计为本
对电动汽车而言，电池安全至关重要。比亚迪电动汽车的电池安全首先来自于设计优势。
不同于某些厂商为片面追求能量密度采用软包电池，比亚迪坚持选用硬壳方形电池设计，从根本上保障了电池的安全。众所周知，电池与电池的叠加不是简单叠加，而是涉及到通风和热管理问题。软包电池的密封方式是靠两层聚合物粘贴在一起，所以老化和安全的问题比较突出。而方形硬壳电池则是通过金属的熔化、焊接来进行密封，密封性和可靠性比软软包电池更高更强。尤其是方形硬壳电池的排气孔设计，大大提升了特殊状况下的安全系数。而其在能量密度上的损失，则可以通过组包技术的成熟得到有效弥补。比亚迪硬壳方形电池不仅具有安全优势，而且系统效率也达到了70%-80%，并且还将进一步提高。
在模组设计上，比亚迪采用扁平单层设计，不仅为整车预留了更加充裕的车内空间，而且抗振性更高，温度也更加均一。在电池包层面，比亚迪电池的模组数量仅为四个，整个电池包模态非常高，达到50左右。可以保证车辆电池在30万-60万公里路况中，不会出现老化失效现象。同时电池系统抗碰撞安全性也得到了提升，在前碰、后碰、柱碰等情况下均表现出更好的安全性，侧面挤压塑性应变也仅为10%左右。
体系安全 软硬兼施
以独特的设计为基础，比亚迪为电池系统构建了七维四层安全矩阵，如同古代皇宫大内一样， 五步一岗,十步一哨，牢牢保护着电池的安全。如下图所示。
此外，比亚迪还通过独特的电安全/热安全/机械安全设计，进一步保障了电池系统的安全。
如在电安全层面，厂家对电池进行过充前防护和过充后防护共计六项防护措施，保护细致入微。在热安全上，设计师通过电池散热孔及时开启、电池间热阻隔、电池包防火以及系统热失控探测等设计，大大提升了对电池的保障，特别是使用大量航空耐高温防火材料后，如果单个电池电芯起火、冒烟，会被牢牢控制在某个单元，整个电池系统依然保持安全，大大增加了电动汽车整车的安全系数。最后，在机械安全层面，比亚迪车辆采用了双层高强度铝合金底板设计，铝板与电池之间通过大量吸能结构避免硬接触，配合高强度的电池硬壳，以及电池包抗振，进一步保障电池系统的安全。
除了上述硬件措施，先进的电池管理系统BMS在安全上也功不可没。凭借近十五年的研发经验，以及多达50万套的配套量产经验，如今的比亚迪BMS系统不仅可以完成对电池安全保护，电池状态预估、均衡及热管理，功率和能量管理，还融入了云数据及机器学习能力，即通过专业分析、车型优化、工况优化、地区优化、驾驶习惯优化，不断提高预测电池状态的准确性，从而更加智能。如通过对车辆高度的感应，BMS可以侦测到电池包状态，进而对充电进行保护。如果汽车是在坡上充满电，则系统会自动避免充满，因为下坡的时候能量反馈可能会导致过充。
从科学的硬件设计，到智能化的系统管理，比亚迪电池的高安全性为整车的安全性奠定了坚实基础，使其纵横电动车时代。
高压安全 平台首功
电池安全为汽车安全奠定了基础，而在整车安全层面，设计师面临的第一个问题是高压部件的安全。因为不同于燃油汽车，电动汽车的运行有赖于整车范围内电能的使用和运转，因此高压安全是电动汽车整车安全的重要组成部分。
在这方面，比亚迪利用多年经验，在内部建立了一套非常完善的高压安全设计规范，例如提高了零部件耐压等级和绝缘性能，并通过传感器实时监测漏电情况，针对一些残余高压电，设计有主动泄放功能，此外，车上还具有完善的高压安全标识。
值得大书特书的是，得益于BNA架构和e平台的模块化设计，设计师在高压零部件布局方面具有更多灵活性，从而实现更加合理布局并进行多种优化和验证。同时在结构方面，通过车门槛、地板纵梁和横梁等材料的工艺选型和连接方式优化，为高压部件提供了高安全防护和结构防护，其中也包括了极限涉水测试，由此保证了整车高压部件的安全，成就了电动汽车的第二道防护。
标准集成 车身受益
BNA架构和e平台为电动汽车带来的第三道防护来自车身本身，由此进一步诠释了“与生俱来的安全”。
首先是超高强度的安全车身。BNA架构标准化车身架构平台的实现、标准化设计方法的采用，使得很多EV车型车身主要的传递框架和传递路径具有高度相似性，厂家可以针对同一种类型车身的传递框架做高频次安全验证，保障安全。其次，高集成化模块带来体积的极限压缩，如e平台电驱动三合一体积比之前减少了30%，高压三合一体积减少40%，两项总计为车辆节省空间37L，而低压控制器实现后比之前体积减少了49%。关键零部件的集成，也让设计的自由度大大提升，为碰撞安全预留了足够的吸能空间，形成了独特的碰撞安全体系。如比亚迪新一代车型普遍可以经受住极严苛的侧面柱碰，车辆安全性大大提升。
此外，BNA架构车身及零部件共用率的提高节省下来的成本，使其加强材料选型质量大大提升。例如当前比亚迪基本上所有EV车型上，超过210兆帕高强钢使用占比超过了76%，超过1500兆帕热成型钢的使用比例超过30%，最终使得车身扭转刚度和弯曲刚度相比上一代都提高了30%以上。
BNA架构的实现，让比亚迪从设计开始就打造了电池安全、高压部件安全以及车身安全的三道防护，让电动汽车的安全与生俱来。由此，我们也明白了这样一个道理，三流的安全来自配置，二流的安全来自设计，一流的安全则来自理念。造车如此，用车亦如此。
提到安全很多人首先想到安全配置，除了常规的安全配置，现在有厂商已经研发出车顶气囊、发动机前盖翻起等更先进的安全配置。但对汽车而言，结构、材料以及吸能溃缩区等方面的安全更为根本。因此，安全是配置出来的，更是设计出来的，规划出来的。在这方面，比亚迪发布的全新造车理念BNA架构，以及由此而诞生的e平台技术，为汽车尤其是电动车的安全打造提供了新思路。
整车安全 理念先行
BNA架构是比亚迪划时代的造车新理念，为造车新时代提供了顶层设计，被称为“高阶智能汽车、高性价比汽车的孵化器”。通过模块化造车理念和标准化、集成化的零部件开发设计思路，BNA架构让汽车设计具有更大的自由度和可发挥空间，在降低产品研发制造成本的同时，让车型的性能、品质、安全大幅提升。
这一点在BNA架构“领先全球的新能源平台”的e平台上得到淋漓尽致的体现。e平台可以用“33111”来表示，即驱动三合一、高压三合一，一块多合一的低压控制器、一块搭载了DiLink智能网联系统的可旋转大屏以及一块长续航、高稳定性、高安全性的动力电池。正是集成化和标准化的实现，才让车辆从设计开始便具有了传统车型并不具备的安全性。接下来我们就看看e平台电动汽车的安全是怎样从设计开始一步步实现的。
电池安全 设计为本
对电动汽车而言，电池安全至关重要。比亚迪电动汽车的电池安全首先来自于设计优势。
不同于某些厂商为片面追求能量密度采用软包电池，比亚迪坚持选用硬壳方形电池设计，从根本上保障了电池的安全。众所周知，电池与电池的叠加不是简单叠加，而是涉及到通风和热管理问题。软包电池的密封方式是靠两层聚合物粘贴在一起，所以老化和安全的问题比较突出。而方形硬壳电池则是通过金属的熔化、焊接来进行密封，密封性和可靠性比软软包电池更高更强。尤其是方形硬壳电池的排气孔设计，大大提升了特殊状况下的安全系数。而其在能量密度上的损失，则可以通过组包技术的成熟得到有效弥补。比亚迪硬壳方形电池不仅具有安全优势，而且系统效率也达到了70%-80%，并且还将进一步提高。
在模组设计上，比亚迪采用扁平单层设计，不仅为整车预留了更加充裕的车内空间，而且抗振性更高，温度也更加均一。在电池包层面，比亚迪电池的模组数量仅为四个，整个电池包模态非常高，达到50左右。可以保证车辆电池在30万-60万公里路况中，不会出现老化失效现象。同时电池系统抗碰撞安全性也得到了提升，在前碰、后碰、柱碰等情况下均表现出更好的安全性，侧面挤压塑性应变也仅为10%左右。
体系安全 软硬兼施
以独特的设计为基础，比亚迪为电池系统构建了七维四层安全矩阵，如同古代皇宫大内一样， 五步一岗,十步一哨，牢牢保护着电池的安全。如下图所示。
| 七维四层安全矩阵 全方位有效保护电池安全 |
|||||||
| 系统 | √ | √ | √ | √ | √ | √ | √ |
| 电池包 | √ | √ | √ | √ | √ | √ | √ |
| 模组 | √ | √ | √ | √ | √ | √ | √ |
| 单体电池 | √ | √ | √ | √ | √ | √ | √ |
| 可靠 连接 |
高压 防护 |
碰撞 | 过充 | 外部 短路 |
内部 短路 |
热失控 | |
此外，比亚迪还通过独特的电安全/热安全/机械安全设计，进一步保障了电池系统的安全。
如在电安全层面，厂家对电池进行过充前防护和过充后防护共计六项防护措施，保护细致入微。在热安全上，设计师通过电池散热孔及时开启、电池间热阻隔、电池包防火以及系统热失控探测等设计，大大提升了对电池的保障，特别是使用大量航空耐高温防火材料后，如果单个电池电芯起火、冒烟，会被牢牢控制在某个单元，整个电池系统依然保持安全，大大增加了电动汽车整车的安全系数。最后，在机械安全层面，比亚迪车辆采用了双层高强度铝合金底板设计，铝板与电池之间通过大量吸能结构避免硬接触，配合高强度的电池硬壳，以及电池包抗振，进一步保障电池系统的安全。
除了上述硬件措施，先进的电池管理系统BMS在安全上也功不可没。凭借近十五年的研发经验，以及多达50万套的配套量产经验，如今的比亚迪BMS系统不仅可以完成对电池安全保护，电池状态预估、均衡及热管理，功率和能量管理，还融入了云数据及机器学习能力，即通过专业分析、车型优化、工况优化、地区优化、驾驶习惯优化，不断提高预测电池状态的准确性，从而更加智能。如通过对车辆高度的感应，BMS可以侦测到电池包状态，进而对充电进行保护。如果汽车是在坡上充满电，则系统会自动避免充满，因为下坡的时候能量反馈可能会导致过充。
从科学的硬件设计，到智能化的系统管理，比亚迪电池的高安全性为整车的安全性奠定了坚实基础，使其纵横电动车时代。
高压安全 平台首功
电池安全为汽车安全奠定了基础，而在整车安全层面，设计师面临的第一个问题是高压部件的安全。因为不同于燃油汽车，电动汽车的运行有赖于整车范围内电能的使用和运转，因此高压安全是电动汽车整车安全的重要组成部分。
在这方面，比亚迪利用多年经验，在内部建立了一套非常完善的高压安全设计规范，例如提高了零部件耐压等级和绝缘性能，并通过传感器实时监测漏电情况，针对一些残余高压电，设计有主动泄放功能，此外，车上还具有完善的高压安全标识。
值得大书特书的是，得益于BNA架构和e平台的模块化设计，设计师在高压零部件布局方面具有更多灵活性，从而实现更加合理布局并进行多种优化和验证。同时在结构方面，通过车门槛、地板纵梁和横梁等材料的工艺选型和连接方式优化，为高压部件提供了高安全防护和结构防护，其中也包括了极限涉水测试，由此保证了整车高压部件的安全，成就了电动汽车的第二道防护。
标准集成 车身受益
BNA架构和e平台为电动汽车带来的第三道防护来自车身本身，由此进一步诠释了“与生俱来的安全”。
首先是超高强度的安全车身。BNA架构标准化车身架构平台的实现、标准化设计方法的采用，使得很多EV车型车身主要的传递框架和传递路径具有高度相似性，厂家可以针对同一种类型车身的传递框架做高频次安全验证，保障安全。其次，高集成化模块带来体积的极限压缩，如e平台电驱动三合一体积比之前减少了30%，高压三合一体积减少40%，两项总计为车辆节省空间37L，而低压控制器实现后比之前体积减少了49%。关键零部件的集成，也让设计的自由度大大提升，为碰撞安全预留了足够的吸能空间，形成了独特的碰撞安全体系。如比亚迪新一代车型普遍可以经受住极严苛的侧面柱碰，车辆安全性大大提升。
此外，BNA架构车身及零部件共用率的提高节省下来的成本，使其加强材料选型质量大大提升。例如当前比亚迪基本上所有EV车型上，超过210兆帕高强钢使用占比超过了76%，超过1500兆帕热成型钢的使用比例超过30%，最终使得车身扭转刚度和弯曲刚度相比上一代都提高了30%以上。
BNA架构的实现，让比亚迪从设计开始就打造了电池安全、高压部件安全以及车身安全的三道防护，让电动汽车的安全与生俱来。由此，我们也明白了这样一个道理，三流的安全来自配置，二流的安全来自设计，一流的安全则来自理念。造车如此，用车亦如此。
编辑：alissa
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