記者 | 周純粼
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廣汽埃安正在大力攻堅動力電池技術(shù)。
今年1月15日，其發(fā)布了“8分鐘可充滿80%，石墨烯基超級快充電池”以及“NEDC續(xù)航1000公里”的新技術(shù)“預告”后，引起業(yè)內(nèi)熱烈討論。
3月10日，這家廣汽集團旗下的新能源車品牌又發(fā)布了一項相關(guān)新技術(shù)——彈匣電池系統(tǒng)安全技術(shù)。
在廣汽埃安的宣傳語境中，這款彈匣電池“首次”實現(xiàn)了三元鋰電池整包針刺不起火，“攻克了”公認的行業(yè)難題，“重新定義”三元鋰電池安全標準。
先介紹下這項技術(shù)誕生的背景。
當下行業(yè)中的新能源車，尤其是純電動車，大都采用三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池兩類。
相比三元鋰電池，磷酸鐵鋰電池能量密度稍低，但它有著較高的安全性和較長的循環(huán)壽命。且在電池大功率放電的過程中更穩(wěn)定，電壓的穩(wěn)定能讓車輛具備更好的性能，成本更低。
但在眼下行業(yè)里近乎瘋狂的“高續(xù)航”競賽環(huán)境下，三元鋰電池的高能量密度似乎在這項顯性參數(shù)上更吸引眼球。
于是，電動車制造商們只能在高續(xù)航、安全性和低成本三者間進行取舍，而無法兼得。
廣汽埃安似乎想突破這個瓶頸。
“不起火”是三元鋰電池安全性上最重要、也是最難攻克的一座堡壘，也是廣汽埃安此次想突出的重點。
電動車行業(yè)對于整車安全的共識已由單體安全轉(zhuǎn)向系統(tǒng)安全，提升電池整包的安全性能已成為行業(yè)的主流趨勢。
當前電池自燃多由于電芯出現(xiàn)內(nèi)短路，導致溫度升高、電芯內(nèi)部反應產(chǎn)熱最終出現(xiàn)熱失控，隨后蔓延到整個電池包所致。電芯安全解決的是電池本質(zhì)安全，而整包安全是以系統(tǒng)思維解決從電芯、模組到系統(tǒng)的全方位安全，相比電芯安全更為重要，也更難實現(xiàn)。
這款彈匣電池是專門針對提升動力電池安全性的系統(tǒng)性技術(shù)，它不是純粹的結(jié)構(gòu)優(yōu)化，也不是簡單的增加隔熱，而是從電芯本身安全提升、到被動安全強化、再到軟件主動防控的一整套安全技術(shù)。
根據(jù)廣汽埃安的介紹，彈匣電池擁有4項核心技術(shù)。
一是電芯耐熱穩(wěn)定性。通過正極材料的納米級包覆及摻雜技術(shù)的應用，能有效提升熱穩(wěn)定性，防止熱失控；電解液新型添加劑的應用實現(xiàn)了SEI膜的自修復，從而改善電芯壽命，降低電芯短路風險；高安全電解液，通過特殊電解液添加劑，在加熱至120℃以上時，在活性材料表面自發(fā)聚合形成高阻抗特性聚合物膜，大幅降低熱失控反應產(chǎn)熱。這些關(guān)鍵技術(shù)的應用，使電芯的耐熱溫度提升了30%。
二是電池安全艙隔熱能力。通過網(wǎng)狀納米孔隔熱材料和耐高溫上殼體，彈匣電池構(gòu)筑了超強隔熱的安全艙，最終實現(xiàn)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。
三是極速降溫的速冷系統(tǒng)。通過全貼合液冷系統(tǒng)、高速散熱通道、高精準的導熱路徑的設計，彈匣電池實現(xiàn)了散熱面積提升40%，散熱效率提升30%。
四是第五代電池管理系統(tǒng)。通過采用車規(guī)級最新一代電池管理系統(tǒng)芯片，可實現(xiàn)每秒10次全天候數(shù)據(jù)采集，相比前代系統(tǒng)提升100倍，以24小時全覆蓋的全時巡邏模式，對電池狀態(tài)進行監(jiān)測。發(fā)現(xiàn)異常時，立即啟動電池速冷系統(tǒng)為電池降溫。
搭載彈匣電池系統(tǒng)安全技術(shù)的電池包，相對于同類普通電池包，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%。
發(fā)布會上廣汽埃安公布了一項實驗結(jié)果。廣汽埃安彈匣電池整包在試驗過程中熱事故信號發(fā)出5分鐘后，僅出現(xiàn)短暫冒煙，無起火和爆炸現(xiàn)象。靜置48小時后，電壓降至0V，溫度恢復至室溫。針刺后只有被刺電芯模塊熱失控，沒有蔓延到其他電芯。打開電池整包，觀察內(nèi)部結(jié)構(gòu)完好。
據(jù)了解，彈匣電池由廣汽研究院、廣汽硅谷研發(fā)中心、以及電芯專家等超過600人組成的研發(fā)團隊打造。
“彈匣電池”今年開始將會在埃安（Aion）全系車型上陸續(xù)搭載。
