36氪 4小时前
理想万辆电车召回:10元单价冷却液引发的质量风暴
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10 月 23 日,一辆理想 MEGA 电动汽车在上海闹市区正常行驶,穿过红绿灯路口后,底盘右侧突然打出火花,10 秒后,大火开始吞噬车身,直至将整车烧成空架。

乘车人的狼狈逃窜、凶猛的火光,都直接叩击在行业和消费者心头。市场对新能源车的恐慌也随之弥漫,社交媒体充斥着 " 电车逃生演练 " 视频。

事隔 7 天后,理想汽车正式对这起火事件发布公告,披露事件起因,称 2024 款 MEGA 的冷却液防腐蚀性不足,特定条件下会腐蚀动力电池和前电机控制器的冷却铝板,造成冷却液渗漏,由此可能导致车辆故障灯点亮、动力受限及无法上电的情况,极端情况下甚至会造成动力电池热失控。

因此,理想将召回生产日期为 2024 年 2 月 18 日— 2024 年 12 月 27 日的,共计 11411 辆理想 MEGA,并为这些车辆免费更换符合标准的冷却液,以及电池和前电机控制器。而此后生产的 MEGA,所用的冷却液是另一批次,因此不受影响

据 36 氪进一步了解,理想将为全部召回车辆更换动力电池,内部初步测算,此次召回成本将达到 20 亿元量级。

看到理想这则召回公告,不少工程师们都感到不可思议。因为 " 冷却液防腐蚀是非常常规的设计规范 "," 大家一直认为满足国标的冷却液就能用 "," 在这之前,几乎所有的冷却铝板供应商以及车企都不会想到,冷却液还需要特别注意型号 "。

MEGA 是理想的第一款纯电车型,于 2024 年 3 月上市,售价高达 55 万元。它搭载了宁德时代第一代麒麟电池,具备 5C 超快充能力,据官方宣传,充电 12 分钟可实现 500 公里的续航。

有理想人士告诉 36 氪,2024 款 MEGA 所加注的冷却液并非传统高导电率冷却液,而是为了满足一些绝缘设计要求,采用了低电导率冷却液。这是一种比较新的方案。

按照防腐设计动辄 10 余年的标准来看,即便低电导率冷却液防腐蚀性不足,但 2024 款 MEGA 上市仅一年多,水冷铝板就出现腐蚀、漏液,这仍令人感到匪夷所思。

至于低电导冷却液泄漏,导致起火爆燃的电气机制,目前尚不明朗。但可以肯定的是,不起眼的冷却液已成了引发 20 亿级召回事件的那个 " 元凶 "。

「不起眼的冷却液,引发燃爆的黑天鹅」

汽车冷却液是热管理系统中高度成熟的一个零部件,每升成本仅有一块多。

有行业人士对 36 氪介绍,冷却液主要可以分为三大类——水基、油基以及离子导体类型。而基于成本、环境影响等多个因素的综合考量,目前用在车端的冷却液主要是水基冷却液。

离子型冷却液全部由离子构成,一升的成本约 100 多元,且导电率非常高,显然不适合用在车端;油基冷却液,以矿物油、植物油等为主要成分,比如四氟化碳等,降温、灭火性能都不错,但同样成本高企。

水基冷却液则以水和乙二醇为主要成分,二者按 1:1 的比例混合,再加入一些添加剂,便成了车上的冷却液。

传统的水基冷却液中,含有较多离子型添加剂,因而冷却液的导电率较高。这是当下主流的冷却液方案,有行业人士表示,这种冷却液,一升的成本约为 1 元多。

但随着电动汽车 600V800V 高压平台的普及,如果冷却液电导率仍是那么高,那么一旦冷却液泄漏,再遇上较强的电流,车辆起火的概率便会提高。

于是低电导率冷却液成了香饽饽。

有工程师透露,一些车企会制定电池包的翻转试验,需要模拟冷却泄露后的情况,用低导冷却液,可以满足漏液后的绝缘要求。因此,理想在 2024 年款 MEGA 上切换低导冷却液,可能也是为首款电动车制定了更高的设计标准。

低电导率冷却液的主要成分,仍是按 1:1 比例混合的水和乙二醇,只不过将离子型添加剂换成了分子型添加剂,从而起到降低电导率的效果。

据行业人士表示,低电导率刚开始推出,不少车企才接触样品,并且开始验证测试,因此成本更高,接近 10 元每升。

除此满足绝缘设计要求,使用低电导冷却液,还可以规避高电导率冷却液的跳泡和劣化分层问题。

所谓跳泡,指的是在车辆行驶过程中,传统冷却液遇到颠簸,容易产生气泡。" 因为传统冷却液中有一些表面活性剂,它们好比肥皂,很容易起泡。起泡后,气泡便会堵塞冷却回路,减缓冷却液的流速,从而降低散热效果。" 有工程师告诉 36 氪。

而冷却液如果劣化分层,便可能引起更严重的问题。" 比如电芯的某一部分,可能接触的完全是水,而另一部分接触的完全是添加剂,这样一来,很可能引发随机故障问题,也很难被诊断出来。"

多重因素下,行业将冷却液从高电导切换至低电导,已成新趋势。但问题可能就发生在了这里。

冷却液中的缓蚀剂,会与金属离子或腐蚀介质反应,会生成一层不易溶解的沉淀膜,覆盖在金属表面,起到保护水冷铝板的作用。

但是在低电导率冷却液中,用分子型缓蚀剂替代了原先的离子型缓蚀剂,其对金属的缓蚀效果反而不及传统的高导冷却液,因而相对来看," 低电导率冷却液的腐蚀性反而变强了。" 一位参与低导冷却液切换验证的工程师向 36 氪指出。

但其也同时表示,车企按照正常的价位和评审机制,拿到的非离子型冷却液(低导冷却液),实测结果在零件腐蚀方面的表现的确会差一些," 但不是完全没有功能,而是针对部分金属配方弱一点而已。"

这就更加剧了行业疑惑," 新车上市才一年多,就腐蚀了水冷板,这样的案例以前几乎没有过。" 有材料工程师向 36 氪直言。

「冷却腐蚀的验证盲区」

据 36 氪了解,由于水冷板不属于易损件,不能轻易更换,因此它的设计寿命要与整车寿命保持一致。而整车寿命,一般是超过 15 年,质保期一般和动力电池一致。

而理想 MEGA 的水冷板这么快出现腐蚀质量问题,难免引发市场质疑,尤其指向车企和电池厂等相关供应商,针对冷却液和水冷铝板的验证体系。

有电池工程师告诉 36 氪,冷却液属于电池厂商无暇涉及的细分赛道,因此选用何种冷却液,是由车企选择。

由于冷却液腐蚀验证在过往的整车工程当中,过于成熟,甚至几乎沦关注盲区。因此车企在冷却液腐蚀验证的直接参与度正在降低。除了部分能力齐全、设备齐全的车企,其他车企,特别是新势力,往往会将冷却液的测试委托给供应商。

关键的验证环节如下:

首先在零部件开发阶段,冷却液和水冷板供应商相互做对方的产品测试,以及水冷板原形实验;

此后,电池厂或者电池 Pack 主体再进一步做整合验证测试;

最后,回到整车进行耐久测试。不少工程师透露,在整车测试中,对于冷却液腐蚀验证的关注度其实不太多。

" 对冷却液供应商而言,冷却液没有太高的技术门槛,成本也不算高,简单用一个台架去做 1000 多小时的测试,换取一个符合国标的证明,绝大多数供应商都有动力去做。"

但车企如果想自己做冷却液测试,既要花钱买专门的设备,还花时间,所以车企一般只会要求有实验室资质的供应商,向自己出具一份防腐蚀能力的报告。

再加上,冷却液之前一直不是个风险项,车企认为最多把管路设计得厚一点,保证一定时间内不被腐蚀;再为电池水冷板等关键部件,做一些防腐蚀的钝化处理,也就是在水冷板表面用其他分子覆盖住水冷板,就可以实现安全冗余。

而在电池 Pack 的整合验证环节,按照常规测试流程,不太可能穷举所有冷却液型号,因此如果车企实际用到和验证的冷却液不是同一型号,就存在这个情况:

用在车上的冷却液是 A,但用来测试的却是冷却液 B、C、D,测试时没有发现问题,并不完全等于车主用车时一定没问题。

36 氪了解到,行业中部分车企基于成本考虑,加之传统冷却液是项较为成熟的技术,的确不会在测试中指定冷却液型号。

而 MEGA 是否指定了需要验证的冷却液型号,目前尚不得而知。但有理想人士表示,理想 L 系列车型都曾指定需要验证的冷却液型号," 实车用什么,就验证什么 "。

「一年就出现的冷板腐蚀案」

宁德时代是中国龙头性的电池公司,麒麟电池是其标志性高端产品,理想汽车也是中国造车公司中的代表型企业,MEGA 也是公司旗舰型的纯电产品。

这样的组合,出现了一年就腐蚀电池冷板,导致漏液的质量事件,除了车企或者供应商在验证当中可能存在的疏漏,行业也将目光投向双方联合推动的超快充技术体系。

有正在进行大面水冷技术开发的工程师向 36 氪透露,除了冷却液的抗腐蚀性问题,超快充过程中,电池的发热、冷板的设计标准,也成为其关注重点。

传统的电池冷却铝板常常位于电池包底部,采用钎焊工艺连接。而麒麟电池为了应对电池超快充过程中的大量散热问题,首发采用了大面水冷铝板,不同于底部水冷结构,其将水冷板贴合放置于电芯的大面之间,称可将冷却效果提升 5 倍。

以 MEGA 采用 193 颗电芯为例,6 颗电芯一列,整个电池包需要放置 30 多块大面水冷铝板。

上述工程师表示,麒麟电池的水冷板结构相当精细,呈口琴管状。口琴管的两头各有一根主管,假如左侧是进水口,冷却液流向右侧后,会汇入右侧的主管管道,最后所有主管管道汇流到一起,冷却液流出电池。

口琴管

一块水冷板厚度约为 5mm,如果一个电池包需要容纳几十块水冷板,同时兼顾弹性,来应对电池的膨胀呼吸效应,以及实现减重指标,管壁厚度就需要严格控制。

多位拆解过麒麟甚至参与过大面水冷开发的工程师告诉 36 氪,行业中,单个大面水冷板的口琴管壁厚不会超过 0.5mm,而常规底部水冷板的壁厚则往往大于 1mm,相当于大面水冷板的壁厚薄了起码一半。

管壁变薄,如果出现腐蚀,自然会加快。

此外,超快充过程中会大量散热,而冷却液中的乙二醇在长期高温条件下,会降解生成乙二酸、甲酸等,更快对冷板产生腐蚀作用。

尤其是如果冷板制造过程中产生杂质,例如采用助焊剂,则可能混杂氯,同样是腐蚀的一个隐患。

36 氪获悉,MEGA 起火事件后,小米汽车等采用麒麟电池的车企也紧急排查了方案,结论之一就是要持续关注水冷铝板中的杂质。

此前,小米汽车已经对其采用的麒麟电池结构进行了改良,例如增加了漏液传感器,进行漏液监测,同时在底部增加了多个冷却液排泄阀,一旦出现漏液,可以及时排出。

除了电池冷板,理想的召回公告中,还提到了前电机控制器同样受影响。

前电机控制器,指的是 MOF 或者 IGBT 等电子元器件,通常跟电池串连在一个冷却回路上。

但除了电池和前电机控制器,一些行业人士告诉 36 氪,冷却液在整车上从前流到后、从后再流向前,会流经车辆的整个冷却回路。因此,如果冷却液的缓蚀性真的不达预期,那么车上所有管道连接处的阀门、转换器、热交换器等关键件的腐蚀程度,大概率都需要排查。

热交换器

尤其是热交换器,它是由很多薄如蝉翼的铝合金片构成的,铝合金片之间的连接都靠焊接实现。铝合金片薄,意味着更容易被腐蚀;焊接工艺下,有一定概率会因工差导致接口处存在裂缝,而且焊接口处比其他地方薄弱、也就更可能被腐蚀。

有行业知情人士透露,MEGA 事件后,理想也紧急成立了专门的材料实验室,加大在基础材料、流体和化学品等方面的投入和研究," 大家过去都觉得冷却液不是一个高精尖的东西, 其实化学的东西,偏底层材料科学的东西,更值得汽车行业深入研究。"

汽车市场的生死竞赛仍在继续,采用超新技术来开竞争差距的策略, 成为车企的普遍选择。这是产业蓬勃向前的源动力,但安全和质量始终是汽车产业的生命线,从打不开的门锁,到 10 秒爆燃的电车,都在警示行业:在高速发展的同时,需要给安全验证留下更多时间。

作者微信:luckg17305264638

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