我們常說汽車的購買并不是一錘子買賣,后期使用、維護產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人員一直關心的事兒。
于是,在這個實驗室內我們可以看到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過一系列嚴格的篩選,行駛里程、狀態都在參考之列。這些經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。
上面講述的內容僅僅是8層的EPT設計院中的很小一部分,還有研發逆變器控制、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,執著于每個細節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工廠負責生產電池列表 | |||
工廠名稱及概況 | 生產電池匹配車型 | 年產能 | |
大森工廠 | Ni-MH(鎳氫電池) 投產時間: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,即使是整條生產線中對環境要求最松的工序,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工廠細節之處仍舊體現著日本人獨有的嚴謹,無論是物料還是工具都以近乎“妖孽”般整齊的擺放在規定的區域,雖然無法拍攝照片,不過有兩個小細節我想與您分享。第一個細節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。為了保證裝配質量,在生產線旁設置了專門的吸收池,洗手池內使用特質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品。要知道這樣的洗手池在日本也不多見,據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,上面的小細節才是他們眼中保證效率、確保產品精度的方法,是他們引以為豪的部分。
除了電池的制造,電池組的設計、研發以及測試同樣是PEVE工廠關注的項目之一,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,室內的地面采用橡膠除電技術,與電池接觸的區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在面前。正因為實驗的嚴苛,所以為了防止意外的發生,實驗室的全部燈泡都經過防爆處理,消防噴淋系統也進過特殊設計。
★ 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。我們日常行車過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生成大量氣體,導致爆炸。
相關視頻:
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,隨后電池內部大量發熱,內部發生反應生成大量氣體。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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