3月10日，廣汽埃安釋出了新一代動力電池安全技術—彈匣電池系統安全技術（以下簡稱“彈匣電池”）。該技術突破了三元鋰電池安全最嚴苛、此前難以過關的針刺試驗瓶頸。而廣汽埃安成為了首家對外公佈三元鋰整包針刺不起火的企業。

三元鋰電池也能透過針刺實驗

眾所周知，磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池是全球電動車行業的兩大主流電池技術路線。磷酸鐵鋰電池因為壽命更長、成本更低，在中低續航車型中得到廣泛的應用；而三元鋰電池因為能量密度高、整車電耗低，主要在中高續航車型中應用。根據當前市場實際使用情況來看，磷酸鐵鋰電池、三元鋰電池兩種技術路線，在未來很長一段時間內仍將並行發展。

磷酸鐵鋰電池的安全性大家已相對認可，但三元鋰電池的安全目前仍然是行業公認的痛點和難點。面對這個安全方面的核心痛點和難點，全球範圍內相關的產、學、研機構都在以此作為重要課題，而廣汽埃安成為了最先公開發布成果的企業。從當天線上釋出會展示的試驗影片中，由中國汽車技術研究中心首席專家、國家電池安全標準起草人之一劉仕強博士帶領團隊，對搭載了彈匣電池系統安全技術的三元鋰電池整包進行了針刺熱擴散試驗。

試驗結果顯示，廣汽埃安的三元鋰（彈匣電池）整包在試驗過程中熱事故訊號發出5分鐘後，僅出現短暫冒煙，無起火和爆炸現象。靜置48小時後，電壓降至0V，溫度恢復至室溫。針刺後只有被刺電芯模組熱失控，沒有蔓延到其他電芯。開啟電池整包，觀察內部結構完好。

這是行業首次透過三元鋰電池整包針刺不起火試驗，三元鋰電池安全性取得了歷史性的突破。

三元鋰電池透過針刺實驗有多難？

三元鋰電池雖然憑藉正極金屬高活性，相比磷酸鐵有著更高的能量密度，從而衍生出了輕量化與比能量（體積與重量）高的優勢，但熱失控段時間釋放出的超高熱能，也一直是三元鋰電池憑的痛點。為此，動力電池新國標還特意取消了電池單體針刺實驗。

但有專家對此表示：針刺試驗大致方法是將充滿電的電池放在一個平面上，用直徑5mm的鋼針沿徑向將電池刺穿，這實際上是模擬了電池短路狀況。現實應用中，汽車動力電池也可能遇到劇烈碰撞下外物侵入電池內部的情況。鋰電池在短路時極易發生滲漏起火爆炸，因此針刺試驗是動力電池測試中非常有效、苛刻的一種方法，如果在針刺實驗中電池能做到不起火爆炸，那鋰電池可以說具有了相當高的安全性。

在今年召開的“2021電動汽車百人大會”上，比亞迪董事長王傳福就對汽車動力電池的安全規範提出了新的建議，他認為應該把動力電池的針刺試驗逐步列入強制性標準，同時把目前熱擴散試驗要求的不短於5分鐘的標準，提升到不短於30分鐘的標準。

可是，三元鋰電池想要透過針刺實驗並不容易。我們要知道，電池能否透過針刺試驗，目前主要還是從抑制產熱、提升耐熱效能、增加擴散通道的方面入手，暫未出現避免短路的可行性理論。

在上述幾個方面，決定性最大的是材料化學特性，熱穩定性從差到好的順序為：鈷酸鋰<鎳鈷錳（三元鋰電池）<錳酸鋰<磷酸鐵鋰。

三元鋰電池在250-300℃高溫會分解產生大量遊離態氧，並且因為三元材料的化學反應尤其強烈，一旦釋放氧分子，電解液在高溫作用下就會迅速燃燒，隨即發生爆燃現象。

相比之下，在磷酸鋰鐵電池中，磷酸鐵鋰晶體的P-O鍵非常穩固，難以分解。即便在高溫或過充狀態下，也不會像三元材料一樣結構崩塌發熱，或是形成強氧化性物質，擁有良好的安全性。

所以，三元鋰電池想要透過針刺實驗，本質上要比磷酸鐵鋰難得多！

廣汽埃安彈匣電池是如何做到的？

同樣是三元鋰電池，廣汽埃安彈匣電池憑什麼能做到？其中這離不開彈匣電池具備的四大核心技術：

一、超高耐熱穩定的電芯。首先，電池安不安全，關鍵還是看電芯。廣汽埃安彈匣電池電芯透過正極材料的奈米級包覆及摻雜技術的應用，能有效提升熱穩定性，防止熱失控。其次，其電解液新型新增劑的應用實現了SEI膜的自修復，從而改善電芯壽命，降低電芯短路風險。

除了以上兩項被動安全防護，廣汽埃安彈匣電池還有高安全電解液，透過特殊電解液新增劑，在加熱至120℃以上時，在活性材料表面自發聚合形成高阻抗特性聚合物膜，大幅降低熱失控反應產熱。這些關鍵技術的應用，使電芯的耐熱溫度提升了30%。

二、超強隔熱的電池安全艙。這項電芯與模組的雙層被動安全措施各家都在做，不過廣汽埃安的做法是用更好的物料，即透過網狀奈米孔隔熱材料和耐高溫上殼體，彈匣電池構築了超強隔熱的安全艙，最終實現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℃以上，從而有效保護電池整包。

三、極速降溫的速冷系統。廣汽埃安彈匣電池透過全貼合液冷系統、高速散熱通道、高精準的導熱路徑的設計，彈匣電池實現了散熱面積提升40%，散熱效率提升30%，有效防止熱蔓延。

四、全時管控的第五代電池管理系統。除了針對電池內部架構的改造，廣汽埃安彈匣電池還有一套先進的電池安全管理系統，透過採用車規級最新一代電池管理系統晶片，可實現每秒10次全天候資料採集，相比前代系統提升100倍，以24小時全覆蓋的全時巡邏模式，對電池狀態進行監測。發現異常時，立即啟動電池速冷系統為電池降溫。全時巡邏模式和異常自救的應用，重新定義了三元鋰電池主動安全的標準。

彈匣電池雖然增加了大量的安全設計，但同時在冷卻系統、電芯設計、整包佈置等方面進行全面最佳化。搭載彈匣電池系統安全技術的電池包，相對於同類普通電池包，體積能量密度提升9.4%，重量能量密度提升5.7%，成本下降10%。因此，彈匣電池是在沒有犧牲續航和提高成本的基礎上，實現了高安全、長續航、低成本。

三元鋰針刺不起火帶來哪些影響？

就像我們前面說的，此次廣汽埃安彈匣電池透過針刺實驗，在電池安全領域可謂是實現重大突破。如果廣汽埃安彈匣電池的安全技術能夠在行業實現普及，未來純電動車也會更加安全，電動車自然事故也會更少。

根據不完全統計，截止到去年8月份，就有超過20起的新能源車自燃起火事故，涉及多個國產、合資品牌。其中絕大數新能源均搭載了三元鋰電池。而三元鋰電池起火爆炸頻繁，更是帶動磷酸鐵鋰電池迅速復興。

而現在，廣汽埃安彈匣電池透過針刺實驗，對於消費者而言，將一定程度打消其對三元鋰純電動車的購車顧慮，讓消費者更放心購買純電動車產品。對行業而言，廣汽埃安彈匣電池系統安全技術的釋出更是具有里程碑的意義，它標誌著電池安全上升到全新的高度，特別是重新定義了三元鋰電池的安全標準，從而甚至帶動整個純電動車市場的銷量。

據瞭解。“彈匣電池”今年開始將會在AION全系車型上陸續搭載。