記者劉凱于建平北京報(bào)道
(資料圖片僅供參考)
當(dāng)前,發(fā)展電動化已經(jīng)是汽車行業(yè)的一大趨勢。根據(jù)乘聯(lián)會預(yù)測,2023年新能源乘用車銷量可以達(dá)到850萬輛,滲透率有望達(dá)到36%。而隨著購買新能源汽車的用戶越來越多,安全性也就成了業(yè)內(nèi)關(guān)注的問題。根據(jù)近年來國家應(yīng)急管理部發(fā)布的自燃數(shù)據(jù)來看,新能源汽車平均每天會發(fā)生7起自燃事故。
由此來看,電池安全依然是行業(yè)的痛點(diǎn)和難題。因此,突破動力電池安全的瓶頸,成為了企業(yè)的重要課題。
日前,廣汽埃安發(fā)布了彈匣電池2.0電池安全技術(shù),并成功通過了槍擊試驗(yàn),這也是行業(yè)內(nèi)首次動力電池通過槍擊實(shí)驗(yàn)不起火。該電池技術(shù)的發(fā)布,不僅解決了在極端情況下電池安全問題,也定義了動力電池安全新標(biāo)準(zhǔn)。
動力電池安全進(jìn)入“熱兵器時(shí)代”
事實(shí)上,自新能源汽車大力推廣以來,安全問題就成了行業(yè)關(guān)注的課題。無論是復(fù)雜路況下的出行,或是交通事故中遭遇巨大的沖擊力,電池包穩(wěn)定不起火都是車企挑戰(zhàn)的重點(diǎn)。
當(dāng)前,我國發(fā)布了《電動汽車用動力蓄電池安全要求及試驗(yàn)方法》。其中,對于動力電池安全實(shí)驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)主要有跌落、針刺、燃燒、沖擊等試驗(yàn)。在這些試驗(yàn)方法中,針刺是最高標(biāo)準(zhǔn)的車規(guī)級電池安全試驗(yàn)。該試驗(yàn)要求電池在被8mm的鋼針穿刺后5分鐘不起火。此前,行業(yè)中只有約百分之三品牌的電池可以通過針刺試驗(yàn),廣汽埃安在2021年發(fā)布的彈匣電池就是其中之一。
而相比于針刺試驗(yàn),埃安此次進(jìn)行的槍擊試驗(yàn)難度更大,可以說是迄今為止最為嚴(yán)苛的電池安全試驗(yàn)方式。據(jù)了解,該試驗(yàn)是在15米處分別對行業(yè)主流的磷酸鐵鋰單體電芯、磷酸鐵鋰模組和彈匣電池2.0整包進(jìn)行步槍射擊試驗(yàn)。當(dāng)子彈穿透電芯時(shí),速度可以達(dá)到針刺的97.5萬倍,創(chuàng)口直徑是針刺的7-8倍,可瞬間擊穿多個(gè)電芯并造成熱失控和爆裂性破壞。
在如此嚴(yán)苛的挑戰(zhàn)下,行業(yè)主流的磷酸鐵鋰單體電芯和行業(yè)主流磷酸鐵鋰模組均發(fā)生了明顯的熱失控和燃燒現(xiàn)象。而彈匣電池2.0整包擊中后電池僅出現(xiàn)了冒煙,無起火、無爆炸。
“廣汽埃安的彈匣電池2.0通過槍擊試驗(yàn),不僅僅是一項(xiàng)技術(shù)的突破,也展現(xiàn)出了我國自主品牌在新能源汽車技術(shù)上不斷創(chuàng)新的毅力?!逼嚪治鰩熗趵Α丁酚浾弑硎尽?/p>
在談及彈匣電池與比亞迪(002594)的刀片電池有何不同時(shí),王坤進(jìn)一步指出,這兩種電池在技術(shù)方面有著很大的區(qū)別,刀片電池的安全性是由磷酸鐵鋰自身高安全的特性所決定,比亞迪從電池結(jié)構(gòu)上進(jìn)行了創(chuàng)新,提高了能量密度,從而提高安全性。而廣汽埃安的彈匣電池2.0則是從電芯到軟件做了一整套的防護(hù)。
對于彈匣電池2.0今后的應(yīng)用,廣汽埃安副總經(jīng)理張雄表示,彈匣電池2.0作為電池整包技術(shù),可以匹配長續(xù)航、超快充等電池技術(shù),不僅將逐步搭載昊鉑實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)應(yīng)用,也可以賦能深潛、航空、航天等領(lǐng)域,加速實(shí)現(xiàn)能源變革。
不起火成電池安全新風(fēng)向
除了廣汽埃安,很多新能源車企以及電池廠商都在加大動力電池相關(guān)研究。
此前,就已經(jīng)有不少企業(yè)通過創(chuàng)新技術(shù)推出了“不起火、不爆炸”的各類動力電池。例如,2020年3月,比亞迪發(fā)布刀片電池,可通過針刺試驗(yàn);同月,江淮新能源推出“蜂窩電池”,成為國內(nèi)率先通過新國標(biāo)熱失控安全測試的車企;2020年9月,寧德時(shí)代(300750)率先在811產(chǎn)品上實(shí)現(xiàn)了無熱擴(kuò)散;2020年12月,蜂巢能源發(fā)布“果凍電池”,在針刺測試中,可以實(shí)現(xiàn)“不起火、不冒煙”;同月,欣旺達(dá)(300207)“不起火”電池量產(chǎn);2021年6月,長城汽車(601633)公開大禹電池技術(shù)相關(guān)理念與創(chuàng)新技術(shù);7月,極氪汽車極芯電池針刺僅冒煙,未起火、未爆炸;9月,東風(fēng)嵐圖也推出了自研電池系統(tǒng)技術(shù)“琥珀”和“云母”,可實(shí)現(xiàn)“5分鐘不起火”。
新能源汽車獨(dú)立研究者曹廣平表示,當(dāng)前電動汽車的鋰離子電池主要分為三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池這兩條技術(shù)路線,磷酸鐵鋰從材料體系上來講更安全?,F(xiàn)在兩類電池正在產(chǎn)業(yè)應(yīng)用上全面競爭,因此在電芯外部的安全性設(shè)計(jì)上,各家企業(yè)你爭我奪,相繼發(fā)布安全性能更高的電池產(chǎn)品。
的確,自2020年寧德時(shí)代和比亞迪通過針刺試驗(yàn)后,“不起火不爆炸”的電池幾乎成為每家車企的標(biāo)配。王坤對《》記者表示:“車企在動力電池賽道上競爭也是為了提升銷量,畢竟動力電池安全也是消費(fèi)者最為關(guān)心的一點(diǎn),只有安全新能做好了,才能為企業(yè)提供更遠(yuǎn)的未來。”
而除了“不起火不爆炸”的特點(diǎn)外,不少企業(yè)還在研發(fā)隔熱材料,以保證電池安全。例如,廣汽埃安彈匣電池2.0在初代彈匣電池的基礎(chǔ)上,研發(fā)了超穩(wěn)電極界面、阻熱相變材料、電芯滅火系統(tǒng)等一系列原創(chuàng)安全技術(shù),提升了電池的本征安全性。
從當(dāng)前汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展來看,企業(yè)對電池安全的重視程度在不斷增加,新能源汽車產(chǎn)品的安全性也在逐步提升。電動汽車產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟技術(shù)專家委員會主任王秉剛表示:“我們將來的電池會非常安全,可以生產(chǎn)‘不燃燒的電池’,有些電池正在往這個(gè)方向努力,比如比亞迪公司的刀片電池。而且大家都在研發(fā)固態(tài)電池,等固態(tài)電池技術(shù)成熟并大規(guī)模推廣后,火災(zāi)基本就不會再發(fā)生了?!?/p>
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