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這幾年國內新能源汽車發展勢頭迅猛,每年都有各種各樣的新能源全新車型上市,但是新能源車的電池安全問題一直是行業內公認難題。首當其衝的是美國特斯拉,現在網上去看特斯拉的起火問題一搜都是一大把。所以要想新能源車在國內能夠蓬勃發展,電池安全提升已經迫在眉睫。

3月10日,廣汽埃安釋出新一代動力電池安全技術——彈匣電池系統安全技術(簡稱“彈匣電池”),行業首次實現了三元鋰電池整包針刺不起火,攻克了公認的行業難題,重新定義三元鋰電池安全標準。

攻克三元鋰電池安全難題

打造“不起火”的電池系統安全技術

還是要簡單瞭解下這個所謂的彈匣電池。首先,廣汽埃安的彈匣電池,是三元鋰電池,估計很多朋友都知道,目前常見的搭載在新能源汽車上面的電池有兩種,一個是磷酸鐵鋰電池,一個便是三元鋰電池。有啥區別?兩者可謂是剛好相反,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。魚和熊掌不可兼得,就像以前的傳統燃油車一樣,你想要強勁的動力,就得犧牲經濟性,你想要足夠高的經濟性,那麼動力一般僅是夠用而已。然而,新能源汽車處於發展初期,很多技術壁壘需要攻破,高續航和高安全性貌似不可兼得,但倘若技術壁壘攻破,也未必不可能。

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。新能源汽車產業鏈相關企業也都在開展電池安全技術的課題攻關,而“不起火”電池技術則是電池安全最重要、也是最難攻克的一座堡壘。

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。此次對彈匣電池系統針刺實驗全過程中沒有起火燃燒的結果,確實體現出優秀的安全性。

安全不止於“芯”

樹立電池系統安全新標杆

如今,電動車行業對於整車安全的共識已由單體安全轉向系統安全,提升電池整包的安全效能已成為行業的主流趨勢。

當前電池自燃多由於電芯出現內短路,導致溫度升高、電芯內部反應產熱最終出現熱失控,隨後蔓延到整個電池包所致。電芯安全解決的是電池本質安全,而整包安全是以系統思維解決從電芯、模組到系統的全方位安全,相比電芯安全更為重要,也更難實現。

廣汽埃安的彈匣電池,是一個專門提升動力電池安全性的系統性技術,它不是純粹的結構最佳化,也不是簡單的增加隔熱,而是從電芯本徵安全提升、到被動安全強化、再到軟體主動防控的一整套安全技術,同時也是一個軟硬體一體化、具備超高防禦能力的智慧安全技術。

基於“防止電芯內短路,短路後防止熱失控,以及熱失控後防止熱蔓延”的設計思路,彈匣電池採用類似安全艙的設計,可有效阻隔熱失控電芯的蔓延、當偵測到電芯電壓或溫度等出現異常時,自動啟動電池速冷降溫系統為電池降溫。

彈匣電池具備四大核心技術:

一、超高耐熱穩定的電芯。

要想電池不自燃,就要保證動力電池電芯不會熱失控。廣汽埃安的電芯正極材料使用奈米級包覆及摻雜技術的應用,能有效提升熱穩定性,而電解液新型新增劑的應用也有助於改善電芯的壽命,降低電芯短路風險,特別是這種電解液新增劑能夠大幅度降低熱失控反應產熱。

二、超強隔熱的電池安全艙。

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。

動力電池大功率充放電容易導致電池溫度迅速升高,特別是在炎熱的夏季,當使用大功率充電樁充電時,如果沒有靠譜的電池溫控系統,電池熱失控的機率會無限增加,而這次廣汽埃安提到的彈夾電池中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,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。

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。

四三說

最後再分享一個好訊息,彈匣電池從今年起將全線搭載在廣汽AION各個車型上,如果你是比較關心新能源車或者準備購買一輛新能源車,這算是一個重大利好。電池作為新能源車型最最核心的一環,電池技術的發展很大程度決定了新能源車未來的發展。廣汽AION向我們完整展示了這十年來的新能源技術積累,在如此強大的研發實力面前,杆哥非常期待未來廣汽AION能帶來更多更為優質的新能源產品。

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