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有种「电池安全」叫做「弹匣电池2.0」

AUTO攻略 2970浏览 2023-04-01 IP属地: 安徽

据中国汽车工业协会最新统计显示,2022年我国新能源汽车持续爆发式增长,产销分别完成705.8万辆和688.7万辆,同比分别增长96.9%和93.4%,连续8年保持全球第一。此外,去年我国新能源汽车全年销售688.7万辆,市场占有率提升至25.6%,高于上年12.1个百分点,全球销量占比超过60%。

有种「电池安全」叫做「弹匣电池2.0」

是的,从以上这些数据不难看出,当下的电气化浪潮势不可挡。不过,在电气化高速发展的同时,电动车「自燃起火爆炸」的骇人阴影也一直伴随左右。这也致使动力电池安全已经成为消费者购买电动车需要考虑的重要因素之一,同时这一问题更是关乎着新能源汽车产业能否健康可持续发展的核心要素。

有种「电池安全」叫做「弹匣电池2.0」

那么,面对如同「悬浮于头顶的达摩克利斯之剑」的电池安全,咱们该如何抉择和解决呢?3月30日,广汽埃安给出了一个「标准答案」。在这一夜,广汽埃安重磅发布了弹匣电池技术2.0,并且伴随此次发布会,广汽埃安还进行了对电池有极大考验的子弹射击试验。从试验结果来看,这不仅是全球首次实现电池整包枪击不起火的试验,并且还首次解决了多电芯瞬时短路、爆裂性破坏等极端环境下的电池安全难题,可谓是再次定义了电池安全新标准。

那么,弹匣电池技术2.0究竟有哪些特点呢?本次「试验」究竟又有多「严苛」和「残酷」呢?下面就跟随凹凸君的脚步来一探究竟吧!

「从针刺到枪击」对于电池的折磨,这家车企堪称「变态级」

我们在谈动力电池安全这个问题之前,不妨先聊聊目前市面上的两种主流的动力电池技术路线:磷酸铁锂电池和三元锂电池。从当前两种主流的动力电池技术路线上来说,磷酸铁锂电池的寿命要更长,成本也更低,主要被中低续航里程纯电动车采用;并且由于磷酸铁锂电池具有耐高温性(分解温度在800℃),所以除非极端情况下,磷酸铁锂电池基本不可能自燃,其安全性已被行业相对认可。而三元锂电池方面,其能量密度和电耗上有着巨大优势,续航里程也能实现更高的标准,如果企业需要打造一辆中高续航的电动车,三元锂电池就必然是首选。当然,在安全性方面来说,相较于磷酸铁锂电池其就不够稳定了,且针刺易起火,这也是行业类公认的痛点和难点。

有种「电池安全」叫做「弹匣电池2.0」

不过,自从广汽埃安发布了弹匣电池系统安全技术(简称「弹匣电池」)之后,这个「痛点」就已经成为了过去式,至少对于广汽埃安来说似乎确实如此。要知道,当前国标动力电池安全试验的标准包含针刺、跌落、燃烧、冲击等,其中针刺是最高的电池车规级安全标准,它要求电池在被8mm钢针穿刺后5分钟不起火,而之所以会有如此标准是未来便于留给车内人员安全逃生的时间。也正因为「严苛」,所以此前行业内只有不到百分之三的品牌的电池能通过,而2021年发布的弹匣电池是首个能达成三元锂整包不起火的电池技术。

下面我们不妨再来回顾一下,在2021年3月份,广汽埃安发布了本品牌的首个电池系统安全技术——弹匣电池,该电池包就实现了三元锂电池整包针刺不起火。之后在5月20日,广汽埃安再次对弹匣电池进行针刺试验,而这次弹匣电池的电极材料换成了磷酸铁锂。针刺热失控试验结果毫无疑问,搭载弹匣电池系统安全技术的磷酸铁锂整包依旧完成试验,同时还刷新了磷酸铁锂电池的安全新高度。而此次广汽埃安所发布的弹匣2.0,无疑是将电池安全测试标准从针刺升级为枪击,这一跨越,堪比冷兵器时代一下子快进到热兵器时代。

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据悉,广汽埃安此次弹匣电池2.0枪击试验是迄今最严苛的电池安全试验,怎么个严苛法呢?首先在15米处对预留射击开口的满电电池整包进行射击。相较于大众熟知的针刺试验,枪击试验模拟了更加极致严苛的场景。当子弹穿透电芯时,速度可达针刺的97.5万倍,创口直径是针刺的7-8倍,可瞬间击穿多个电芯并造成热失控和爆裂性破坏。面对如此严苛的挑战,行业主流的磷酸铁锂单体电芯和行业主流磷酸铁锂模组均发生了明显的热失控和燃烧现象,这就意味着,光靠电芯本征特性无法实现真正的安全。而弹匣电池2.0整包枪击后未发生起火和爆炸,拆开电池系统外壳后,整体结构完整,仅有三个电芯爆裂性损坏,静置24小时后温度恢复至常温,顺利通过了枪击试验。值得注意的是,这也是全球范围内,动力电池首次在枪击试验中实现不起火、无爆炸。

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这一块小小的电池中究竟藏了哪些「奥秘」

其实,「弹匣电池」并不是一块小小的电池,而是一个专门提升动力电池安全性的系统性技术,现在为了给用户提供极致的电池安全守护,弹匣电池2.0在初代弹匣电池的基础上,还突破性研发了超稳电极界面、阻热相变材料、电芯灭火系统等一系列原创安全技术,实现了极致的电池安全防护。

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首先,在「超稳电极界面」技术方面。通过具有超高稳定性、超高耐热性的纳米陶瓷材料,大幅增加了电极界面韧性;复合集流体材料的应用,可以在热量聚集时快速坍缩,避免持续短路;同时,埃安还在弹匣电池2.0的电解液中加入了耐氧化阻燃剂,高温激活后,可捕获燃烧反应的自由基,断绝持续燃烧的条件。在三重技术的防护下,电芯即便发生热失控,其升温速率也能降低20%。

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此外,在提升电池本征安全性外,埃安还与中国航天合作,开发了拥有隔热和相变吸热双重功能的阻热相变材料。这种相变材料的相变潜热相对常规材料提升了10倍,能在温度维持不变的基础上吸收大量的热量,配合网状纳米隔热材料,整体的隔热性能大幅度提升40%。另一方面,弹匣电池2.0采用了双层冷却系统,对电芯顶部和底部同时进行冷却,整体冷却效率可提升80%,同时还降低了75%的上壳体温度,进一步保障了电池包上方乘员的安全。

有种「电池安全」叫做「弹匣电池2.0」

另外,对于电池整包有可能会因为外界原因而发生损坏的极端场景,埃安的工程师还为弹匣电池2.0配备了电芯灭火系统。它利用低熔点合金构成了灭火腔,在非常小的高度空间上实现了灭火剂的储存、热失控电芯的自定位和定点喷淋。当电芯发生热失控,大量的灭火剂瞬间精准喷淋到该电芯上。灭火剂可以在吸热气化的同时,捕捉燃烧链式反应的自由基,形成惰性气体氛围,结合埃安的热失控气体排放处理技术,可以消除排气中的火星和99.5%的PM10。这一技术的应用,令弹匣电池2.0成为了唯一自带安全「消防队」的电池技术。

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除了上述的被动电池安全技术外,埃安还基于大数据和AI技术,开发出第六代云端电池管理系统。得益于超过60万台车辆、1300TB的全生命周期应用数据,第六代云端电池管理系统大幅提升了自放电异常、冷却异常、电连接异常、隐性绝缘故障等故障的识别能力,内短路AI识别能力已经达到200Ω级,远高于10Ω的风险线,可实现提前诊断,防患于未「燃」。也正因为拥有以上这些技术的应用,让弹匣电池2.0的综合热失控管理能力提升了5倍,可抵抗多个电芯同时热失控带来的冲击力。

资源投入+技术积累=突破

当然,埃安不只是一家新能源车企,埃安更是一家科技公司。从初代弹匣电池到弹匣电池2.0,埃安在电池安全领域可谓是实现了一次又一次突破,这不仅是因为埃安能从整车安全角度更贴近消费者需求,更为关键的是他们在电动技术方面有着长时间的资源投入和技术积累。

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据悉,埃安早在2011年就开始了电动化技术的研究和应用,如今已组建了一支世界顶尖的电池研发团队,并拥有领先的电池试验室、专业测试场和电池生产车间,是国内极少数兼具先进电池独立设计和生产制造能力的车企。去年,埃安更是投资109亿,成立了因湃电池科技有限公司,专注于前瞻电池技术开发及应用,为打通电池研发、设计、智造、销售和服务链条打下坚实基础。

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虽然,广汽埃安目前已经有了很多成熟的成果了,但是,广汽埃安对于科技创新的探索却不会就此停步,此前就有消息传出,埃安全新车型AH8的开发项目,合作模式由与华为联合开发调整为自主开发。作为科创独角兽,埃安不缺乏与华为转变合作模式的底气与实力。自成立以来,埃安始终聚焦EV和ICV全栈自研,埃安已积累了丰硕的科研技术成果。除了在EV领域发布弹匣电池系列、超倍速电池、海绵硅负极片电池、微晶铁锂电池、夸克电驱等核心三电技术,埃安还在ICV领域投入打造了ADiGO智驾互联生态系统,已实现超视距召唤泊车、高速NDA、城市NDA和智能座舱技术的加速迭代升级,而更为值得一提的是,在去年的11月埃安还发布了全新一代星灵电子电气架构,其可通过多融合感知系统,为用户带来全天候的安全智驾体验。这些种种务无不体现了广汽埃安在科技以及创新领域的突破。

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当然,这里需要一提的是,不仅在国内走红,广汽埃安还于今年1月底成为福布斯中国2022年新晋独角兽榜单中的全球新晋独角兽第一顺位,这也是继2022年埃安被评为创新企业超级独角兽和2022年中国最具增长潜力新锐TOP品牌之后,其再次获得国际权威机构认可,足见其「含金量」之重。

写在最后:

此次广汽埃安重磅发布弹匣电池2.0,不仅标志着动力电池安全上升到了一个全新的高度,更让我们看到了广汽埃安出色的研发实力,凹凸君有理由相信,在拥有弹匣电池2.0技术加持下的广汽埃安,在未来的市场中必将会迎来新一波的声量与销量。

 
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