續航和安全性,都是純電動汽車重要痛點。去年,特斯拉、北汽、廣汽、威馬等品牌都曾"火"過。而對於純電動車整車安全性而言,動力電池安全性起到很關鍵作用。鑑別動力電池安全性,目前比較流行的就是針刺實驗。
中國科學院院士、中國電動汽車百人會副理事長歐陽明高曾這樣解釋,電池安全事故就是發生熱失控,熱失控有很多誘發因素,針刺實驗就是來模擬這些熱失控誘因的一種方法,它是非常有效也非常嚴酷的一種熱失控測試方法。
3月10日,廣汽埃安釋出了彈匣電池系統安全技術,並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,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(1分鐘),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。
廣汽埃安強調這是"行業首次實現三元鋰電池整包針刺不起火",能做到"只冒煙,不起火"可不只是廣汽埃安,早在去年寧德時代董事長曾毓群在2020世界新能源汽車大會上透露:“寧德時代也已開發出‘不起火只冒煙’的電池,所以算不上是首家。
因為經歷了廣汽石墨烯電池事件,對於廣汽埃安此次釋出新電池,以及針刺實驗關注度明顯不高。而且,因為是整包針刺,相對去年比亞迪電芯針刺實驗,還是降低了難度。但還是再次挑起了對於三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池安全性關注。
回顧,去年3月份,比亞迪釋出刀片電池同時,做了不同動力電池電芯的針刺測試。結果顯示,在同樣的條件下,三元鋰電池在針刺瞬間出現了劇烈的溫度變化,表面溫度迅速超過500℃,併發生極端熱失控,開始劇烈燃燒,電池表面的雞蛋被炸飛,這其中的意味大家不言而喻。
而刀片電池在針刺測試中既沒有明火,也沒有煙產生,甚至連表面溫度都不是很高,只有30~60℃,連雞蛋都烤不熟。從而,驗證得出比亞迪刀片電池的安全性確實是最佳的。
畢竟,此次實驗由比亞迪主導,所得出的結果客觀公正性打了折扣。所以,此次為驗證彈匣電池的安全性,廣汽埃安就比較聰明,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曾帶領團隊,對搭載彈匣電池系統安全技術的三元鋰電池整包進行針刺熱擴散試驗。給人的印象分,客觀性提高不少。
去年,一位ID叫小魚鋰電的網友做了寧德時代5系及8系三元鋰電池針刺測試,結果兩次測試均發生了爆燃現象。實驗一而再出現"爆燃"現象,寧德時代也坐不住了。
不得已,寧德時代自己做了兩次針刺試驗,之所以是兩次,其中有不少耐人尋味的東西。5月22日,寧德時代首次在社交平臺上釋出自家電池針刺試驗影片,影片顯示:用鋼針嘗試穿刺寧德時代的三元鋰電池包,鋼針並沒能穿透電池,而是被保護電池的鋼板折斷了。
意思是,你連保護殼都穿不透,起火更不可能發生了。針刺試驗,是要用鋼針貫穿電池電芯,而非刺電池包。
首次實驗搞砸了之後,在5月23日再次釋出影片,寧德時代分別展示了自家5系、8系兩款三元電芯的針刺實驗過程,且均完成針刺後未發生起火、燃爆。
同時表示:"寧德時代早在2017年就已掌握三元電芯透過針刺測試的技術,但是為什麼沒有推廣?透過針刺測試=電池安全嗎?"
因為一些技術和影片原因,消費者對於三元鋰電池安全性的疑慮並未打消。此次,廣汽埃安針刺實驗,再次將這個話題挑起。
據瞭解,動力電池針刺試驗新國標GB30381-2020《電動汽車用動力蓄電池安全要求》中明確,針刺觸發熱失控的試驗方法為,將動力電池樣品充電至90%SOC(電池的荷電狀態)以上,採用直徑為3~8mm的鋼針,以0.1~10mm/s的速度垂直於電池極片的方向貫穿樣品,在針刺點附近佈置溫度感測器。樣品發生熱失控的判定條件為,監測點的溫升速率dT/dt≥1℃/s,並持續3s以上同時電壓降超過初始電壓的25%,或者是監測點溫度達到製造商規定的最高溫度。
從廣汽埃安實驗來看,此次實驗也是用整包針刺,與寧德時代針刺實驗如出一轍,只是實驗由相對權威機構測試。作為動力電池頭部供應商,同時也是廣汽埃安的電池供應商,寧德時代也能做到,廣汽埃安也能做到了。
對於彈匣電池電池包針刺不起火試驗,廣汽埃安相關負責人表示,針刺後只有被刺電芯模組熱失控,而沒有蔓延到其他電芯。
彈匣電池採用類似安全艙的設計,電芯在熱失控後可有效阻隔和蔓延。同時,當電池檢測系統偵測到電芯電壓或溫度等出現異常時,則會自動啟動電池速冷降溫系統為電池降溫。
廣汽埃安給電芯加裝一個隔熱的安全艙,上殼體耐溫1400攝氏度以上,相鄰電芯不容易發生熱失控。既然無法解決電芯短路問題,就解決能量對其他單體的破壞和影響,一個耐高溫的殼體成為保護層。同時,第五代BMS系統,24小時、每秒10次採集資料,一有異常就能自動啟動自救速冷系統。
目前,廣汽埃安彈匣電池安全性提高,解決三元鋰電池的頑疾,對於純電動汽車來說是一次進步,也能打消消費者的安全焦慮。但是否能經得起市場驗證,還需要時間檢驗。