電池是純電動車的核心部件,其安全性、穩(wěn)定性往往決定車輛的整車品質(zhì)及用車體驗。然而電池安全目前仍然屬于行業(yè)難題。汽車自燃事故,大部分原因歸咎于電池故障。因此,純電動車的核心問題,無非是“安全”與“續(xù)航”兩大難題,誰能解決電池安全和續(xù)航問題,誰就能開啟純電動汽車的新紀元。
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然而,以目前的電池技術路線(化學反應),即要電池足夠的安全,又要保證續(xù)航里程足夠高實則不易,猶如在額定的容器中,塞進更多的高活性化學物質(zhì)一樣,任務艱巨且不切實際。
毫不夸張地講,按照目前的電池技術方案,大體積電池如同一個定時炸彈,給個導火索,一點就炸。目前的新能源汽車碰撞后,為什么那么容易發(fā)生自燃?其實道理就是這么簡單。
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在電池領域,目前全球電動車有兩個主流電池發(fā)展路線,分別是磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池。磷酸鐵鋰電池單體能量密度通常在90-120Wh/kg之間,三元鋰電池電池單體能量密度通常在200Wh/kg左右,電池能量密度高,意味著同等體積下,電池續(xù)航更長,因三元材料能量密度要明顯優(yōu)于磷酸鐵鋰,因此三元鋰電池近年來成為市場的主流。
從中國汽車動力電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟發(fā)布的《2019-2020年中國汽車動力電池和氫燃料電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展年度報告》顯示,2019年全年三元鋰電池裝車量累計40.5GWh,占總裝車量65.2%,同比累計增長22.5%;磷酸鐵鋰電池全年裝車量累計20.2GWh,占總裝車量32.5%,同比累計下降9.0%,市場選擇更傾向于三元鋰電池。
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比亞迪“刀片電池”走的則是磷酸鐵鋰電池路線,因其攻克了電池安全問題,安全性獲得業(yè)界認可。三元鋰電池化學物質(zhì)活性更高,雖然安全性不如磷酸鐵鋰電池,但三元鋰電池的能量密度高、續(xù)航長,抗低溫等優(yōu)勢在實際使用中更占優(yōu)勢。
因此,如何解決三元鋰電池的安全問題,如比亞迪刀片電池一樣做到針刺“不起火”,三元鋰電池能否突破“不起火”技術難關?在3月10日,廣汽埃安發(fā)布的全新一代動力電池安全技術——彈匣電池系統(tǒng)安全技術(簡稱:彈匣電池),就帶來了獨家方案。
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廣汽埃安的彈匣電池,是一個專門提升動力電池安全性的系統(tǒng)性技術,其并非純粹的結(jié)構優(yōu)化,也不是簡單的增加隔熱,而是從電芯結(jié)構設計、到被動安全強化、再到軟件主動防控的一整套安全技術,整套系統(tǒng)做到軟硬件相結(jié)合,具備智能化的超高防御能力。
基于“防止電芯內(nèi)短路,短路后防止熱失控,以及熱失控后防止熱蔓延”的設計思路,彈匣電池采用類似安全艙的設計,可有效阻隔熱失控電芯的蔓延、當偵測到電芯電壓或溫度等出現(xiàn)異常時,自動啟動電池速冷降溫系統(tǒng)為電池降溫。
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在彈匣電池針刺實驗中,三元鋰(彈匣電池)整包熱事故信號發(fā)出5分鐘后,僅出現(xiàn)短暫冒煙,并無起火和爆炸現(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。這足以說明了廣汽埃安三元鋰彈匣電池的可靠性。
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根據(jù)廣汽埃安官方稱,彈匣電池具備四大核心技術,分別是超高耐熱穩(wěn)定的電芯、超強隔熱的電池安全艙、極速降溫的速冷系統(tǒng)和全時管控的第五代電池管理系統(tǒng)。根據(jù)彈匣電池設計描述,筆者總結(jié)了一下,彈匣電池從化學和物理層面經(jīng)過重新設計,智能化管理,從而打造出“針刺不起火”的三元鋰電池。
除了具備了“不起火”的優(yōu)勢之外,彈匣電池相比普通同類電池包,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%。彈匣電池在沒有犧牲續(xù)航和提高成本的基礎上,實現(xiàn)了高安全、長續(xù)航、低成本。想要馬兒跑得快,又要馬兒不吃草!什么叫優(yōu)秀?這就是!
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總結(jié):電池安全與否直接影響新能源汽車的發(fā)展,廣汽埃安在三元鋰電池上實現(xiàn)了技術突破,重新定義了三元鋰電池的安全標準,這對于汽車行業(yè)而言,具有重要的歷史意義。