在汽車產(chǎn)業(yè)電動(dòng)化大潮之下，電池安全技術(shù)也正迅速進(jìn)步。

去年3月，比亞迪發(fā)布“刀片電池”技術(shù)并進(jìn)行針刺實(shí)驗(yàn)，引發(fā)了業(yè)界對(duì)于三元鋰以及磷酸鐵鋰電池安全性的一次大討論。

三元鋰與磷酸鐵鋰兩種不同技術(shù)路線之爭(zhēng)，也成功從行業(yè)中“出圈”，進(jìn)入到大眾的認(rèn)知當(dāng)中。

能量密度和續(xù)航里程更高，但是在安全性方面相比磷酸鐵鋰電池有所不足的三元鋰電池，終于迎來(lái)了“針刺”自證安全的機(jī)會(huì)。

日前，繼比亞迪發(fā)布“刀片電池”后，又一家車企在電池安全領(lǐng)域公布新進(jìn)展。

3月10日，廣汽埃安正式發(fā)布“彈匣電池”，實(shí)現(xiàn)了三元鋰電池包整包針刺不起火，同時(shí)，該電池能量密度提升9.4%，成本下降了10%。

“其實(shí)‘彈匣電池’和‘刀片電池’的技術(shù)路線類似，都調(diào)整了電池包(電芯-模組-電池包)的組合模式，改善整體空間利用率，并通過電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)、冷卻系統(tǒng)等方面的設(shè)計(jì)優(yōu)化了安全性和提升了能量密度”，3月11日，有新能源業(yè)界人士告訴時(shí)代財(cái)經(jīng)。

為什么要用“針刺”?

所謂針刺實(shí)驗(yàn)，其全名為“針刺熱擴(kuò)散實(shí)驗(yàn)”，顧名思義，就是將一根針借助外力刺入電池包的單體電芯當(dāng)中，觀察其內(nèi)部是否會(huì)出現(xiàn)蔓延以及電池包冒煙、自燃、起火等現(xiàn)象，從而測(cè)試整個(gè)電池包的安全性。

去年，比亞迪通過“針刺試驗(yàn)”成功將其刀片電池技術(shù)營(yíng)銷出圈，也將三元鋰和磷酸鐵鋰兩種電池技術(shù)路線的競(jìng)爭(zhēng)帶到了了大眾視野中。

此次廣汽埃安官方公布的“彈匣電池”整包針刺試驗(yàn)，也可看作是三元鋰電池包在安全性方面的一次“反擊”。

據(jù)中汽中心公布的研究結(jié)果表示，“熱事故信號(hào)發(fā)出5分鐘后，僅出現(xiàn)短暫冒煙，無(wú)起火和爆炸現(xiàn)象。靜置48小時(shí)后，電壓降至0V，溫度恢復(fù)至室溫。針刺后只有被刺電芯模塊熱失控，沒有蔓延到其他電芯。打開電池整包，觀察內(nèi)部結(jié)構(gòu)完好。”

這也是行業(yè)首次通過三元鋰電池整包針刺不起火試驗(yàn)。

值得注意的是，這項(xiàng)技術(shù)在突破了三元鋰電池原有的安全性不足外，也已經(jīng)具備了可量產(chǎn)的能力，廣汽埃安方面預(yù)計(jì)今年這項(xiàng)技術(shù)就會(huì)陸續(xù)在旗下車型上搭載。

3月11日，有業(yè)界人士告訴時(shí)代財(cái)經(jīng)，“其實(shí)‘彈匣電池’和‘刀片電池’的技術(shù)路線類似，都是改變了原來(lái)電芯在電池包內(nèi)的組合模式，優(yōu)化了電芯布置空間，提升能量密度的同時(shí)，加強(qiáng)了安全性”。

為什么是三元鋰電池?

如今，電動(dòng)車在市場(chǎng)出現(xiàn)的起火現(xiàn)象，往往都是由單個(gè)電芯熱失控蔓延至整個(gè)電池包所致。而三元鋰電池因?yàn)槟芰棵芏雀叩年P(guān)系，穩(wěn)定性相對(duì)較差，安全性上客觀上要低于磷酸鐵鋰電池和錳酸鋰電池。

對(duì)此，廣汽埃安方面也承認(rèn)，“三元鋰電池的安全目前仍然是行業(yè)公認(rèn)的痛點(diǎn)和難點(diǎn)”。

去年多起電動(dòng)車自燃案例，更是直接挑動(dòng)了社會(huì)大眾對(duì)于電動(dòng)車安全性的神經(jīng)。

雖然，三元鋰電池有穩(wěn)定性較差，安全性偏低的弱點(diǎn)，但在如今電動(dòng)車行業(yè)的比拼中，續(xù)航里程已成為了消費(fèi)者非常看重的一個(gè)指標(biāo)之一，與產(chǎn)品體驗(yàn)直接關(guān)聯(lián)。

特別是在目前中高端的電動(dòng)車細(xì)分市場(chǎng)中，擁有更高續(xù)航里程的三元鋰電池仍是主流選擇之一。

因此，提升三元鋰電池安全性，成為了放在電池供應(yīng)商與車企前面的必須要跨過的坎。

去年9月，寧德時(shí)代董事長(zhǎng)曾毓群在2020世界新能源汽車大會(huì)曾表示，寧德時(shí)代已開發(fā)出了可以做到不起火只冒煙的電池產(chǎn)品。“目前高能量密度，高安全性已經(jīng)沒有問題，只是低成本還需要時(shí)間解決”，他表示。

如今，隨著廣汽埃安針刺電池試驗(yàn)結(jié)果的發(fā)布以及量產(chǎn)日程的明晰，電動(dòng)車在三元鋰和磷酸鐵鋰兩條技術(shù)路線上的安全性都得到了重要進(jìn)步。

彈匣電池四大核心技術(shù)

據(jù)廣汽埃安方面介紹，彈匣電池?fù)碛兴拇蠛诵募夹g(shù)，從而提升其安全性。

1、超高耐熱穩(wěn)定的電芯

電芯通過正極材料的納米級(jí)包覆及摻雜技術(shù)的應(yīng)用，能有效提升熱穩(wěn)定性，防止熱失控;電解液新型添加劑的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了SEI膜的自修復(fù)，從而改善芯壽命，降低電芯短路風(fēng)險(xiǎn);高安全電解液，通過特殊電解液添加劑，在加熱至120 °C以上時(shí)，在活性材料表面自發(fā)聚合形成高阻抗特性聚合物膜，大幅降低熱失控反應(yīng)產(chǎn)熱。

2、 超強(qiáng)隔熱的電池安全艙

通過網(wǎng)狀納米孔隔熱材料和耐高溫上殼體，彈匣電池構(gòu)筑了超強(qiáng)隔熱的安全艙，最終實(shí)現(xiàn)三元鋰電芯熱失控不蔓延至相鄰電芯，同時(shí)，電池包上殼體能耐溫1400 °C以上，從而有效保護(hù)電池整包。

3、 極速降溫的速冷系統(tǒng)

通過全貼合液冷系統(tǒng)、高速散熱通道、高精準(zhǔn)的導(dǎo)熱路徑的設(shè)計(jì)，彈匣電池實(shí)現(xiàn)了散熱面積提升40%，散熱效率提升30%，有效防止熱蔓延。

4、 全時(shí)管控的第五代電池管理系統(tǒng)

彈匣電池通過采用車規(guī)級(jí)最新一代電池管理系統(tǒng)芯片，可實(shí)現(xiàn)每秒10次全天候數(shù)據(jù)采集 ，相比前代系統(tǒng)提升100倍，以24小時(shí)全覆蓋的全時(shí)巡邏模式，對(duì)電池狀態(tài) 進(jìn)行監(jiān) 測(cè)。發(fā)現(xiàn)異常時(shí)，立即啟動(dòng)電池速冷系統(tǒng)電池降溫。全時(shí)巡邏模式和異常自救的應(yīng)用，重新定義了三元鋰電池主動(dòng)安全的標(biāo)準(zhǔn)。

核心技術(shù)背后更深層次積累，是相應(yīng)的人才儲(chǔ)備。

據(jù)介紹，彈匣電池由廣汽研究院、廣汽硅谷研發(fā)中心、世界頂級(jí)電芯專家領(lǐng)銜開發(fā)，超過600人組成的國(guó)際頂級(jí)研發(fā)團(tuán)隊(duì)傾力打造，其中博士超過60位，比例超過10%。

另外，在專家團(tuán)隊(duì)方面，廣汽還引入了多位有著超過40年經(jīng)驗(yàn)的電池專家，比如日本電池專家大石繁，其擁有46年電池工作經(jīng)驗(yàn)，曾任索尼電池技術(shù)部長(zhǎng)，三星電池開發(fā)部長(zhǎng)，日產(chǎn)電池研發(fā)主管。

還有日本電池專家綿田正治，擁有44年電池工作經(jīng)驗(yàn)，曾任日本湯淺公司總工，研發(fā)部部長(zhǎng)，日本藍(lán)色能源技術(shù)部部長(zhǎng)。

可以預(yù)見的是，隨著車企與電池供應(yīng)商在三元鋰電池安全性方面取得快速的進(jìn)步，未來(lái)的新能源市場(chǎng)，將會(huì)有更多具備競(jìng)爭(zhēng)力的車型出現(xiàn)。

關(guān)鍵詞： 電池