從比亞迪的“刀片電池”,到廣汽埃安的“彈匣電池”,近年來,中國新能源軍團(tuán)在動(dòng)力電池技術(shù)方面的突破,總能讓人驚喜不斷!
3月10日,廣汽埃安正式對(duì)外發(fā)布了品牌旗下自有知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新一代動(dòng)力電池安全技術(shù)——彈匣電池系統(tǒng)安全技術(shù)(以下簡(jiǎn)稱“彈匣電池”),并宣稱在行業(yè)內(nèi)首次實(shí)現(xiàn)了三元鋰電池整包針刺不起火,徹底攻克了全行業(yè)公認(rèn)的技術(shù)難題,將三元鋰電池的安全性能推上了一個(gè)全新高度。
廣汽埃安發(fā)布的彈匣電池系統(tǒng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意
廣汽埃安給這套新技術(shù)起了個(gè)十分形象的名字——彈匣電池,可以讓你很輕易地聯(lián)想到彈匣里的每一顆子彈,雖然被激發(fā)之后的殺傷力十足,但在那之前又可以確保每一顆子彈“安全穩(wěn)定”。
事實(shí)上,最近兩年新能源汽車行業(yè)已經(jīng)基本搞定了“里程焦慮”(北方寒冷冬季的續(xù)駛里程縮短問題還有待攻堅(jiān)),然而從大規(guī)模商推到現(xiàn)在,幾乎從沒有停過的新能源車自燃事故,成了行業(yè)內(nèi)外最讓人撓頭的核心痛點(diǎn)。
要解決電池的安全問題,就必須從動(dòng)力電池的技術(shù)根源出發(fā)。目前,全球范圍內(nèi)投入大規(guī)模商用的電池技術(shù)無非“兩大流派”:一是主要由比亞迪掌握的磷酸鐵鋰電池技術(shù)及其去年推出的升級(jí)版——“刀片電池”;二是全行業(yè)廣泛使用的三元鋰電池技術(shù)。
磷酸鐵鋰電池有著行業(yè)公認(rèn)的長壽命、低成本,以及更好的安全性,但它能量密度不高,因此多在中低續(xù)航里程的車型中應(yīng)用;三元鋰電池能量密度高、整車電耗低,單位能量的前提下質(zhì)量也更輕,在中高續(xù)航車型中應(yīng)用廣泛,但其安全性始終沒有得到有效解決,起火甚至爆炸的事故頻發(fā)。
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),包含80多項(xiàng)專利
如今,廣汽埃安推出的“彈匣電池”之所以引發(fā)廣泛關(guān)注,就是因?yàn)樗行Ы鉀Q了三元鋰電池的最后一個(gè)痛點(diǎn)——安全性。
在過去我們所看到的新能源車自燃案例中,電池自燃多數(shù)是由于電芯出現(xiàn)內(nèi)短路,導(dǎo)致局部溫度升高、電芯內(nèi)部反應(yīng)過熱并最終導(dǎo)致熱失控蔓延到整個(gè)電池包所致。鑒于此,彈匣電池把每個(gè)電池包里的N個(gè)電芯都單獨(dú)做成了“子彈”,彼此之間既密切相連,又相互獨(dú)立。
從官方給出的資料看,這套彈匣電池系統(tǒng)可以理解是專門提升動(dòng)力電池安全性的技術(shù),“防止電芯內(nèi)短路,短路后防止熱失控,以及熱失控后防止熱蔓延”的軟硬兼施的一整套安全技術(shù)解決方案。其包含了四項(xiàng)核心技術(shù):
一、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,有效提升熱穩(wěn)定性,防止熱失控;應(yīng)用新型電解液添加劑,實(shí)現(xiàn)SEI膜的自修復(fù),改善電芯壽命,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℃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。這些關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用,使電芯的耐熱溫度提升了30%。
二、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℃以上,從而有效保護(hù)電池整包。
三、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。
四、全時(shí)管控的第五代電池管理系統(tǒng)。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)為電池降溫。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)。
廣汽埃安表示,除了有效解決三元鋰電池的安全隱患外,搭載“彈匣電池”的電池包相對(duì)于目前在用的同類普通電池包,不僅體積能量密度提升9.4%,重量能量密度提升5.7%,成本也下降了10%。這樣的突破,無論對(duì)于廣汽埃安還是全行業(yè)來說,都具有高度的意義!
“彈匣電池”將很快應(yīng)用在廣汽埃安現(xiàn)有和即將推出的新車上
去年,比亞迪以“刀片電池”解決了動(dòng)力電池的安全隱患,并大幅提升磷酸鐵鋰電池的能量密度。今年,廣汽埃安以“彈匣電池”徹底扭轉(zhuǎn)了三元鋰電池的安全痛點(diǎn),且降低了電池成本。雖然這兩種技術(shù)路線孰優(yōu)孰劣尚沒有最終定論,但隨著企業(yè)的不斷努力,全行業(yè)正在良性競(jìng)爭(zhēng)的軌道上加速邁進(jìn),這對(duì)于新能源汽車的發(fā)展而言,是莫大的幸事。
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