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3月10日,廣汽埃安用一場不足20分鐘的線上釋出會,釋出了彈匣電池系統安全技術(簡稱“彈匣電池”),並宣佈行業首次實現了三元鋰電池整包針刺不起火。

單看時間,很多人可能會忽視掉這場短小的線上釋出會,但是要論精悍程度,這絕對是一次可以載入新能源行業歷史的革新。

又是針刺試驗!

時間倒轉回一年前,大部分人才剛剛解除居家隔離,比亞迪便向市場投入了一顆重磅炸彈——刀片電池。

彼時,比亞迪證明刀片電池安全性的方式,便是透過一場針刺試驗,從而證明了刀片電池具有針刺不起火的安全性,再加上媲美三元鋰電池的能量密度,讓刀片電池一炮而紅。

這裡無意踩刀片電池,但要說明的是,由於材料自身活性的問題,磷酸鐵鋰電池與三元鋰電池,透過針刺試驗的技術難易程度,本身就是一場不公平的對決。舉個栗子,針刺試驗的難度如果是一場安全效能的期末考試,就是讓原本就處於95分的磷酸鐵鋰同學考及格就行,而對於一直不及格的三元鋰要挑戰考95分。

不過,雖然是一場不太公平的較量,但為表示後來者的誠意,廣汽埃安還特意調高了挑戰的難度。

從公佈的測試條件來看,彈匣電池在針刺試驗中,均採用了條件標準的上限,足見廣汽埃安對自身技術的自信。

而試驗結果也同樣沒有讓大家失望,從試驗結果來看:針刺過後,彈匣電池不起火、不爆炸,整個電池包結構完整,除了針刺部分電芯發生熱失控之外,其他電芯保持完好,完全沒有發生熱擴散。

對於一直被詬病安全問題的三元鋰電池而言,這無疑是一個振奮人心的試驗結果,終於可以揚眉吐氣一回!

彈匣電池不是一種新電池!

這裡同樣要先提到比亞迪的刀片電池,從技術本質上來看,刀片電池也並非什麼新事物,在未改變磷酸鐵鋰電池單體電芯能量密度的基礎之上,透過最佳化結構,使得刀片電池整包具有了媲美三元鋰電池的能量密度,所以說,刀片電池其實是技術的最佳化,並非顛覆性的創造。

同理,彈匣電池也不是廣汽埃安發明了一種新電池,同樣是對現有技術進行了最佳化升級,只不過這次的物件換成了三元鋰電池。

針對三元鋰電池的天生短板,廣汽埃安同樣是在沒有改變三元鋰電芯的基礎效能上,實現了與磷酸鐵鋰電池類似的針刺試驗不起火,不爆炸的安全表現。

當然啦,天性這東西註定是改變不了的,就像男性天性愛看美女,所以我們透過試驗過程影片,同樣還是可以看到,電池包還是發生了冒煙,電芯熱失控,因針刺導致熱失控的電芯最高溫度達到686.7℃。這些都表明熱失控其實已經發生了,三元鋰天性不羈愛自由的本質,並沒有得到徹底的扭轉。

這裡就要吹水一下彈匣電池機智的設計思路了,既然三元鋰電池熱失控是不可能控的,花多大代價都不行,那不如換個思路,把熱失控之後的擴散盡量控制到最小,用專業術語這叫阻斷熱擴散。

提到專業名詞,大家可能會有些蒙圈,沒關係,再舉一個抗疫的栗子,你可能就明白了。

截止到現在,就算是有了疫苗,我們依然無法做到徹底的消滅疫情,並且疫情還在不斷變異,變得越來越棘手。既然如此,我國的做法就非常值得借鑑,同樣是從擴散環節入手,將人們以家庭為單位隔離,阻斷傳播,就算是家庭內部發生了疫情,繼而透過逐個隔離的方艙醫院,同樣可以實現各個擊破,最後才能在沒有全民免疫的情況下,便以最小的代價取得了全國的抗疫勝利。

從思路上來看,彈匣電池之所以能夠透過針刺試驗,思路上其實和抗疫有著異曲同工之妙。

從試驗過程影片中也能看出,在熱失控發生之後,位於針刺位置電池外殼發生了漆皮受熱脫落,這足以看出熱失控的劇烈程度,也能說明阻止熱擴散的難度有多大。

從電池包外殼來看,整體的熱失控被限制在了針刺區域周圍,向外擴散的幅度並不大。開啟殼體之後可以看到,只有右側相鄰的電池發生了輕微的熱變形,左側電池除了高溫產生變色,基本沒有受到影響,而電池整體的結構也保持了相對的完整。

所以彈匣電池的精妙之處,正在於此,既然整體的熱擴散難以實現,那就將電池包拆成很多組,再將這些組單獨隔離起來,就算是發生了極端的熱失控,擴散的範圍也僅限於一個“彈匣”內部,最終取得了三元鋰整包透過針刺試驗的突破。

當然,要說彈匣電池在防止熱擴散方面究竟做到了多高的水準,口說無憑,我們透過一組使用專業儀器測得的熱擴散示意圖就可以一目瞭然。

彈匣電池有哪些創新?

說了以上的革新,彈匣電池又是如何做到的呢,下面我們就來結合彈匣電池系統安全技術的完整演示,來看看廣汽埃安是如何將熱玩弄於股掌之中的。

超高耐熱穩定電芯:技術名詞太過複雜,這裡就不列舉,只需知道彈匣電池透過對正極材料、電解液、隔膜材料的最佳化,讓整個電芯的耐熱溫度提升了30%。這一步不僅是提高了預防熱失控的閾值,同樣為系統的熱管理贏得了時間。也就是疫情之中不停倡導的,提升自身免疫力,少感冒,不為醫院添負擔。

超強隔熱的電池安全艙:這個安全艙就更好理解了,就好比本來是疫情輕微地區可以採用居家隔離的辦法,但是到了疫情重災區,就必須單獨建火神山醫院了,在這裡就算髮生了熱失控,也能被及時阻斷,安全係數更高。

極速降溫的速冷系統:既然熱失控已經發生,防止擴散的最好辦法就是積極的“治療”,彈匣電池透過對導熱路徑的最佳化設計,實現了散熱面積40%的提升,散熱效率更高,治療的更快,疫情控制自然效率就更高。

全時管控的第五代電池管理系統:當然,防控的最好辦法便是防患於未然,就像非典之後國家建立了CDC一樣,隨時密切監控疫情的發生,及時的上報以備預防。彈匣電池採用了廣汽埃安第五代電池管理系統,可以實現了每秒10次的不間斷資料採集,相比第四代系統提升了100倍,24小時無死角的巡邏模式,發現異常時,立即啟動電池速冷系統為電池降溫,從根本上將風險降至最低。

而經過這一番猛如虎的操作,大家最擔心的是會不會犧牲效能為代價,顯然,廣汽埃安早已成竹在胸,相比普通三元鋰電池包,彈匣電池體積能量密度提升9.4%,重量能量密度提升5.7%,成本下降10%。

總結一下就是,更安全,效能更好,價格還能更實惠,對於這樣的彈匣電池,我只想說:真香!

紅點觀察

一個是冷兵器時代的“刀片”,另一個是熱武器時代的“彈匣”,二者爭鋒的意味不言而喻,但是,紅點想說的是:技術百家爭鳴,對於行業而言是一件絕對的好事,三元鋰和磷酸鐵鋰,其實沒有固有思維中的孰優孰劣,只要能夠更好的服務使用者,造福車主,不管是比亞迪,還是廣汽埃安,亦或是特斯拉,每一次的技術革新,都值得我們手動點贊!每次一小步革新,也終將匯成換道超車的一大步!

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