在1924年的柏林车展上,德国曼恩展示了全球首台搭载柴油直喷系统的卡车,开创了卡车发动机技术的发展新纪元,至今仍在影响着现代柴油机的发展。作为“柴油发动机之父”,德国曼恩在商用车领域一直引领技术变革。如今,面对新能源转型,曼恩再次站在行业前沿,开启了全新的电动化时代。

位于曼恩纽伦堡生产基地的电池生产设施
2025年4月11日,曼恩宣布:其旗下的纽伦堡工厂正式开始了商用车重型电池组的生产,对曼恩及工厂所在地巴伐利亚州都有着里程碑般的意义。纽伦堡工厂一直是曼恩旗下的柴油机生产基地。随电池等新能源商用车部件的投产,这个百年柴油之家正转型为先进的电池生产基地。

在纽伦堡工厂,曼恩共生产3种不同规格的电池组,其中:扁平规格用于Lion’s City E纯电动城市客车。该车将电池放置于车顶,因此需要借助扁平的电池组来压缩车高。其余两种规格分别用于eTGL纯电动中卡及eTGS和eTGX纯电动重卡。前者规格稍小,适应eTGL车型更紧凑的底盘空间;后者规格更大,可为重型车辆应用带来充足的电力。

目前,曼恩已为纽伦堡工厂旗下的电池生产设施投资1亿欧元,未来还将继续追加1.5亿欧元,使总投资额达到2.5亿欧元。当前的电池生产设施主要负责将电芯制造成电池组,曼恩本身并不负责电芯的生产。但在未来,曼恩也会研发、制造自己的电芯,为下一代商用车动力电池铺平基础。

在当前状态下,曼恩纽伦堡工厂每年可生产约5万个电池组。新投资的M50工厂有着每年10万个电池组的设计产能,但它并不会一上来就满负荷运行,而是会根据电动卡车的需求来逐步增产,更好调配产能。

曼恩纽伦堡工厂电池生产设施采用了领先的模块化理念。电池组生产工序不同于以往的严格线性,而是采用了分离式工位设计,每个工位都可独立运作。电池组生产过程中无需传送带,转而采用AGV自动导引小车在各工位间运输。这样一来,电池组的生产过程就有了更高灵活性,可经济、高速的生产不同规格的电池。

典型的曼恩电动重卡底盘
相较于传统的柴油重卡而言,电动重卡结构复杂、零部件多。为了保证整车的可靠安全,每一个零部件的可靠性都至关重要,特别是电池。曼恩对电池质量的把控极为严苛:每一个电池组在生产完成后,都要经历23项测试程序,涵盖软件、电气、数据核对和泄漏检测等多个方面,记录约400个测试参数。全方位、精细化的检测流程,使每一块电池都尽可能达到高质量标准。

当然,电池的可靠性不是光靠精细制造就能保证的,这得从源头设计开始说起。对于重型电动商用车而言,其动力电池配方有多种可选。目前行业主流无非LFP磷酸铁锂或NMC镍钴锰两种,而曼恩选择了后者:NMC镍钴锰电池。

动力电池的充放电等各类特性会受其化学成分的影响,这涉及到电池化学的诸多知识。一般而言,动力电池的阳极由石墨组成,而阴极则各不相同:LFP磷酸铁锂电池的阴极由锂和磷酸铁组成,而NMC镍钴锰电池的阴极则由镍、钴、锰的混合物组成。在经过深思熟虑后,曼恩决定采用NMC镍钴锰电池技术路线。它的热稳定性、耐用性、安全性较高,能以经济实惠的价格提供高能量。

在电池组的开发过程中,曼恩工程师团队对其可靠性及安全性进行了多项严苛测试,首先便是火烧实验。在这项实验中,电池组将被放置在形如烧烤架的铁架台上。铁架台下方将铺满燃油,对电池进行“炙烤”。这项实验模拟了电动卡车与传统内燃车辆碰撞时的燃油泄漏现象。即使在这样的极端条件下,电池也不应该出现燃烧。

火烧实验将持续一分半钟。在这段时间里,电池组将直面火焰炙烤,经受800摄氏度的高温。一分半钟后,电池组会从火焰内抽出,但仍暴露在高温环境下。得益于曼恩的优秀设计,电池组通过了火烧实验。无论是明火炙烤还是高温环境,都无法使电池组被引燃。

除了火烧测试之外,曼恩还为电池组设计了浸水实验。在这项实验中,电池组将被完全浸没在水中,持续30分钟。电池组内部设计了变色贴,遇水便会由白色变为红色。这项实验对电池组的密封性能进行了考验。保持内部环境稳定、防止外部异物进入,对电池组的安全性和耐久性也是至关重要。

在浸水测试的基础上,曼恩还对电池组进行了水冲测试。在测试过程中,一根预设好压力的水枪会对电池组外壳持续喷射,模拟了洗车等日常工况。

曼恩当前的电动重卡旗舰分为eTGX及eTGS两款车型。其中前者主打公路运输,而后者则主打工程运输。在工程运输工况下,车辆时常会遇见岩石磕碰、托底的情况。为了确保电池组安全性。曼恩对其进行了底部磕碰测试:搭载电池组的模拟小车将以35KM/H的速度从地面上的半圆形凸起上擦过,以此来验证电池组底部防护结构的性能。

并且,曼恩还对电池组进行了飞溅物碰撞测试。在这项测试中,电池组将倾斜放置在金属托架上。一块金属碎片将以89KM/H的速度射向电池,而电池则必须在受撞击后仍保持正常工作。这项测试模拟了车辆行驶过程中被前车飞溅物击打电池的情境,颇有种测试坦克装甲的感觉。

除了装车用于道路交通外,电池在物流、仓储时也可能发生意外,比如从叉车上掉落、从货架上掉落等等。针对于此,曼恩对其电池组进行了跌落测试:电池组将以倾斜角度从1米高的空中自由落体,跌落后的电池仍应保持安全、正常工作。

在电池开发过程中,曼恩对其电池组进行了多项暴力的破坏性测试,用以验证电池的设计合理性,并为后续的生产质量保障奠定基础。这些暴力测试证明:曼恩电池组可适应商用车的高强度恶劣使用环境,坚固耐用,让客户充满了信心。

严密的测试带来的优点也是显而易见:曼恩电池组有着160万公里或长达15年的使用寿命,这在整个欧洲电动重卡行业中都是遥遥领先的存在。虽然是NMC镍钴锰电池,但其充放电性能、可靠性、抗震性和使用寿命等方面都丝毫不逊于LFP磷酸铁锂电池。得益于其高能量密度、高性能等多种优势,曼恩电池组极其适用于纯电动商用车。

根据曼恩预计:到2030年,欧洲近一半的卡车及约90%的城市公交车都将配备零排放驱动系统,而纯电动将成为其中的主力军。正是因此,曼恩正大力发展电池、电机等纯电动商用车技术,适应未来需求。与此同时,曼恩也采用多技术并举的路线,持续推进hTGX氢内燃机重卡的研发。并且,曼恩在纽伦堡工厂投资了约2.5亿欧元,用于D30 PowerLion系列柴油动力链的研发。这套动力链将是曼恩卡车柴油动力的“绝唱”,目前没有后续开发计划,将一直服役至2030年代。

在当今的欧洲卡车行业中,电动化已经成为了不可回避的议题之一,纯电动浪潮正以前所未有的形势席卷整个行业,这一趋势也能从我们的文章占比中察觉出来。不能适应时代变革者,必将在未来被时代抛弃。曼恩的转型不仅是对电动化趋势的顺应,更是其百年技术创新精神的延续。感谢您阅读本篇文章!还想看到更多有趣有料的商用车内容,别忘了关注我们哦!
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