在汽車產(chǎn)業(yè)電動化大潮之下,電池安全技術(shù)也正迅速進步。
去年3月,比亞迪發(fā)布“刀片電池”技術(shù)并進行針刺實驗,引發(fā)了業(yè)界對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,也成功從行業(yè)中“出圈”,進入到大眾的認知當中。
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,終于迎來了“針刺”自證安全的機會。
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)域公布新進展。
3月10日,廣汽埃安正式發(fā)布“彈匣電池”,實現(xiàn)了三元鋰電池包整包針刺不起火,同時,該電池能量密度提升9.4%,成本下降了10%。
“其實‘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,并通過電池熱管理系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)等方面的設(shè)計優(yōu)化了安全性和提升了能量密度”,3月11日,有新能源業(yè)界人士告訴時代財經(jīng)。
為什么要用“針刺”?
所謂針刺實驗,其全名為“針刺熱擴散實驗”,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中,觀察其內(nèi)部是否會出現(xiàn)蔓延以及電池包冒煙、自燃、起火等現(xiàn)象,從而測試整個電池包的安全性。
去年,比亞迪通過“針刺試驗”成功將其刀片電池技術(shù)營銷出圈,也將三元鋰和磷酸鐵鋰兩種電池技術(shù)路線的競爭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,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,“熱事故信號發(fā)出5分鐘后,僅出現(xiàn)短暫冒煙,無起火和爆炸現(xiàn)象。靜置48小時后,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。
值得注意的是,這項技術(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)計今年這項技術(shù)就會陸續(xù)在旗下車型上搭載。
3月11日,有業(yè)界人士告訴時代財經(jīng),“其實‘彈匣電池’和‘刀片電池’的技術(shù)路線類似,都是改變了原來電芯在電池包內(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,加強了安全性”。
為什么是三元鋰電池?
如今,電動車在市場出現(xiàn)的起火現(xiàn)象,往往都是由單個電芯熱失控蔓延至整個電池包所致。而三元鋰電池因為能量密度高的關(guān)系,穩(wěn)定性相對較差,安全性上客觀上要低于磷酸鐵鋰電池和錳酸鋰電池。
對此,廣汽埃安方面也承認,“三元鋰電池的安全目前仍然是行業(yè)公認的痛點和難點”。
去年多起電動車自燃案例,更是直接挑動了社會大眾對于電動車安全性的神經(jīng)。
雖然,三元鋰電池有穩(wěn)定性較差,安全性偏低的弱點,但在如今電動車行業(yè)的比拼中,續(xù)航里程已成為了消費者非??粗氐囊粋€指標之一,與產(chǎn)品體驗直接關(guān)聯(lián)。
特別是在目前中高端的電動車細分市場中,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,寧德時代董事長曾毓群在2020世界新能源汽車大會曾表示,寧德時代已開發(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間解決”,他表示。
如今,隨著廣汽埃安針刺電池試驗結(jié)果的發(fā)布以及量產(chǎn)日程的明晰,電動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,彈匣電池擁有四大核心技術(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)用實現(xiàn)了SEI膜的自修復(fù),從而改善芯壽命,降低電芯短路風險;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,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)筑了超強隔熱的安全艙,最終實現(xiàn)三元鋰電芯熱失控不蔓延至相鄰電芯,同時,電池包上殼體能耐溫1400 °C以上,從而有效保護電池整包。
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、高精準的導(dǎo)熱路徑的設(shè)計,彈匣電池實現(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)級最新一代電池管理系統(tǒng)芯片,可實現(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小時全覆蓋的全時巡邏模式,對電池狀態(tài) 進行監(jiān) 測。發(fā)現(xiàn)異常時,立即啟動電池速冷系統(tǒng)電池降溫。全時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安全的標準。
核心技術(shù)背后更深層次積累,是相應(yīng)的人才儲備。
據(jù)介紹,彈匣電池由廣汽研究院、廣汽硅谷研發(fā)中心、世界頂級電芯專家領(lǐng)銜開發(fā),超過600人組成的國際頂級研發(fā)團隊傾力打造,其中博士超過60位,比例超過10%。
另外,在專家團隊方面,廣汽還引入了多位有著超過40年經(jīng)驗的電池專家,比如日本電池專家大石繁,其擁有46年電池工作經(jīng)驗,曾任索尼電池技術(shù)部長,三星電池開發(fā)部長,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,曾任日本湯淺公司總工,研發(fā)部部長,日本藍色能源技術(shù)部部長。
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步,未來的新能源市場,將會有更多具備競爭力的車型出現(xiàn)。
免責聲明:本文不構(gòu)成任何商業(yè)建議,投資有風險,選擇需謹慎!本站發(fā)布的圖文一切為分享交流,傳播正能量,此文不保證數(shù)據(jù)的準確性,內(nèi)容僅供參考
關(guān)鍵詞: 時代財經(jīng)