從比亞迪的“刀片電池”,到廣汽埃安的“彈匣電池”,近年來,中國新能源軍團在動力電池技術方面的突破,總能讓人驚喜不斷!
3月10日,廣汽埃安正式對外發布了品牌旗下自有智慧財產權的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”),並宣稱在行業內首次實現了三元鋰電池整包針刺不起火,徹底攻克了全行業公認的技術難題,將三元鋰電池的安全效能推上了一個全新高度。
廣汽埃安釋出的彈匣電池系統的內部結構示意
廣汽埃安給這套新技術起了個十分形象的名字——彈匣電池,可以讓你很輕易地聯想到彈匣裡的每一顆子彈,雖然被激發之後的殺傷力十足,但在那之前又可以確保每一顆子彈“安全穩定”。
事實上,最近兩年新能源汽車行業已經基本搞定了“里程焦慮”(北方寒冷冬季的續駛里程縮短問題還有待攻堅),然而從大規模商推到現在,幾乎從沒有停過的新能源車自燃事故,成了行業內外最讓人撓頭的核心痛點。
要解決電池的安全問題,就必須從動力電池的技術根源出發。目前,全球範圍內投入大規模商用的電池技術無非“兩大流派”:一是主要由比亞迪掌握的磷酸鐵鋰電池技術及其去年推出的升級版——“刀片電池”;二是全行業廣泛使用的三元鋰電池技術。
磷酸鐵鋰電池有著行業公認的長壽命、低成本,以及更好的安全性,但它能量密度不高,因此多在中低續航里程的車型中應用;三元鋰電池能量密度高、整車電耗低,單位能量的前提下質量也更輕,在中高續航車型中應用廣泛,但其安全性始終沒有得到有效解決,起火甚至爆炸的事故頻發。
彈匣電池由廣汽研究院、廣汽矽谷研發中心、世界頂級電芯專家領銜開發,包含80多項專利
如今,廣汽埃安推出的“彈匣電池”之所以引發廣泛關注,就是因為它有效解決了三元鋰電池的最後一個痛點——安全性。
在過去我們所看到的新能源車自燃案例中,電池自燃多數是由於電芯出現內短路,導致區域性溫度升高、電芯內部反應過熱並最終導致熱失控蔓延到整個電池包所致。鑑於此,彈匣電池把每個電池包裡的N個電芯都單獨做成了“子彈”,彼此之間既密切相連,又相互獨立。
從官方給出的資料看,這套彈匣電池系統可以理解是專門提升動力電池安全性的技術,“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”的軟硬兼施的一整套安全技術解決方案。其包含了四項核心技術:
一、超高耐熱穩定的電芯。電芯透過正極材料的奈米級包覆及摻雜技術的應用,有效提升熱穩定性,防止熱失控;應用新型電解液新增劑,實現SEI膜的自修復,改善電芯壽命,降低電芯短路風險;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。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。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。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。
廣汽埃安表示,除了有效解決三元鋰電池的安全隱患外,搭載“彈匣電池”的電池包相對於目前在用的同類普通電池包,不僅體積能量密度提升9.4%,重量能量密度提升5.7%,成本也下降了10%。這樣的突破,無論對於廣汽埃安還是全行業來說,都具有高度的意義!
“彈匣電池”將很快應用在廣汽埃安現有和即將推出的新車上
去年,比亞迪以“刀片電池”解決了動力電池的安全隱患,並大幅提升磷酸鐵鋰電池的能量密度。今年,廣汽埃安以“彈匣電池”徹底扭轉了三元鋰電池的安全痛點,且降低了電池成本。雖然這兩種技術路線孰優孰劣尚沒有最終定論,但隨著企業的不斷努力,全行業正在良性競爭的軌道上加速邁進,這對於新能源汽車的發展而言,是莫大的幸事。