今天的電聞主要和動力電池相關(guān),安全無疑是動力電池的重中之重,就讓我們來看看圍繞著安全,各家車企又發(fā)生了什么樣的故事吧。
本期主要內(nèi)容:
1.廣汽埃安發(fā)布彈匣電池,讓三元鋰比肩刀片電池
2.通用又整新活,聯(lián)合SES開發(fā)鋰金屬電池
3.現(xiàn)代發(fā)起召回,LG化學(xué)恐承擔(dān)近10億美元損失
4.特斯拉開推FSD訂閱制,但,值嗎?
一年前,比亞迪靠著一次號稱電池安全領(lǐng)域最嚴(yán)苛的針刺實驗,將三元鋰電池從神壇上推了下去,讓已經(jīng)逐漸勢弱的磷酸鐵鋰電池重新回到了電池賽道上。而刀片電池在當(dāng)時電動車自燃新聞不斷的背景下,一時之間也成為了家喻戶曉的電池明星。
而2021年3月10日,廣汽埃安則用同樣的實驗,將三元鋰電池的安全性也提高到了一樣的層級。面對針刺實驗,電池包只冒煙,不起火,無爆炸。廣汽埃安將這一新技術(shù)稱為:彈匣電池。
彈匣電池,形如彈匣。它的核心思路是,既然三元鋰易燃易爆炸的本性難移,那我就把它裝進(jìn)一個保險箱里邊,在保險箱里邊你愛咋樣就咋樣,別影響別的電芯就行。其實單獨一節(jié)電芯熱失控并沒有多么可怕,總能量也就那么多。
電動車的電池安全怕的其實是電芯之間互相影響,就像流感那樣,會傳染,一傳十十傳百,電動車使用的電池包中,密密麻麻堆積了大量的電芯,一旦某一節(jié)電芯熱失控后的熱量擴(kuò)散到附近的電芯,進(jìn)而引發(fā)其他電芯熱失控,那場景,就像俗話里說的:得了灰指甲,一個傳染倆。
因此,彈夾電池將電芯放在具有超強(qiáng)隔熱能力的安全艙內(nèi),就好像放在彈匣里邊。利用網(wǎng)狀納米孔隔熱材料將電芯之間進(jìn)行分隔,還有1400℃超耐高溫上殼體,以及內(nèi)部全貼合液冷集成系統(tǒng),避免了問題電芯傳染健康電芯。
這兩張GIF可以很好地展現(xiàn)彈匣電池阻止熱擴(kuò)散的能力
彈匣電池還不止是被動防護(hù)這點本事,它是一個系統(tǒng)安全技術(shù)。廣汽從電芯本征安全,電池被動安全到軟件主動安全全方位地提高了三元鋰電池安全標(biāo)準(zhǔn)。
彈匣電池的電芯正極材料采用了納米級包覆和摻雜技術(shù),應(yīng)用新型添加劑實現(xiàn)了SEI膜(固態(tài)電解質(zhì)膜,作用是保證鋰離子正常脫附嵌入正負(fù)極材料中)的自修復(fù),還采用了一種新型高安全電解液,這種電解液能夠在120℃高溫下自動產(chǎn)生高阻抗界面膜,減小短路電流,降低熱失控反應(yīng)產(chǎn)熱。
被動安全就是之前說的“彈匣”,而主動安全則包含兩部分,第一種是高效的散熱設(shè)計,液冷管道鋪滿整個電池包,散熱面積提升40%,散熱效率提升30%,主動帶走電芯多余的發(fā)熱。
第二種則是埃安的第五代電池管理系統(tǒng),它可以實現(xiàn)全天候監(jiān)控,每秒10次全天候數(shù)據(jù)采集,監(jiān)測電池狀態(tài)。如果發(fā)現(xiàn)異常,它會啟動電池速冷系統(tǒng),為電池降溫,在不可避免的熱失控發(fā)生時,也可以及時提醒乘員安全撤離。
正是由于彈匣電池是一套系統(tǒng)安全技術(shù),面對最嚴(yán)苛的針刺實驗條件,第一個實現(xiàn)了三元鋰電池整包針刺不起火。
更難能可貴的是,相對于同類普通電池包,彈匣電池的高安全性并沒有犧牲能量密度,也沒有花費更多的成本。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%。302Wh/L,185Wh/kg的能量密度處于電池行業(yè)的前列,比刀片電池的140Wh/kg,彈匣電池仍然保持了作為三元鋰電池高能量密度的優(yōu)勢。
安全是汽車的底線,我們很高興的看到廣汽十年來在這一領(lǐng)域的諸多投入有了成果。如今三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池齊頭并進(jìn),還有固態(tài)電池等新技術(shù)蠢蠢欲動,在國內(nèi)諸多廠商的努力下,電池技術(shù)正在日新月異。雖然相較完美還相差甚遠(yuǎn),但誰還不是從襁褓中長大的呢。
前有刀片,今有彈匣,數(shù)電池安全,還看今朝。
固態(tài)電池固然是當(dāng)前鋰電池最富有前景的發(fā)展方向,但整車巨頭們從來都不會在一棵樹上吊死,通用便與SES簽署了一項協(xié)議,雙方將共同開發(fā)下一代電動汽車電池技術(shù)。
協(xié)議中提到,通用將與SES共同開發(fā)用于Ultium電池平臺的新技術(shù),以實現(xiàn)5年后Ultium電池成本降低60%,而能量密度翻倍的目標(biāo)。為此通用將和Solid Energy Systems公司在馬薩諸塞州沃本市的SES工廠內(nèi)新建一條生產(chǎn)線,計劃“到2023年,生產(chǎn)高容量的原型電池”。
通用其實早在5年前就看上了SES,和上汽集團(tuán)、美國應(yīng)用材料公司一同參與了SES的B輪融資。SES脫胎于美國麻省理工學(xué)院的SolidEnergy項目,其核心發(fā)展路線是鋰金屬電池。
和我們當(dāng)下熱議的磷酸鐵鋰、三元鋰在電池的正極材料上做文章不同,鋰金屬電池關(guān)注的是負(fù)極材料。不論三元鋰還是磷酸鐵鋰,他們的負(fù)極材料都用的是石墨。
而近來蔚來、上汽、廣汽推的摻硅補(bǔ)鋰技術(shù)也就是將一部分石墨換成硅基,提高能量密度。而鋰金屬電池就不得了了,它的負(fù)極直接用了金屬鋰。好家伙,這直接到頭了,金屬鋰負(fù)極的理論比能量高達(dá)3860mAh/g,足足是石墨的10倍,是所有負(fù)極材料中最高的。
它帶來的好處是什么?這張圖表現(xiàn)得很清楚,在正極材料不變的情況下,負(fù)極的體積重量都會有極大的減小。
而這種性能優(yōu)越的材料目前面對的最大的問題是穩(wěn)定性和安全性,鋰金屬活性極強(qiáng),金屬鋰負(fù)極界面不穩(wěn)定且容易不均勻沉積形成枝晶。
舉個形象的例子,石墨負(fù)極像是用碳原子給鋰離子做了窩,一個蘿卜一個坑,而金屬鋰則沒有這種結(jié)構(gòu),在電解液中穿行的鋰離子和金屬鋰都是親戚,到哪都是家,自然容易堆積起來形成枝晶。
它與固體電解質(zhì)倒是相輔相成的一對,金屬鋰負(fù)極易發(fā)的鋰枝晶問題就像是電極表面向電解質(zhì)方向長出了一棵樹,在液體里生長還是固體里生長難度自然天差地別。就算鋰枝晶想要冒頭,固體電解質(zhì)也給他壓平了。
總而言之,鋰金屬電池雖然有著更加優(yōu)越的能量密度和體積密度,但會增加電池安全風(fēng)險,希望通用和SES能夠解決這些問題,就像比亞迪和廣汽那樣,不然下面這條新聞就是一個壞榜樣。
因為存在起火風(fēng)險,現(xiàn)代將于3月29日啟動迄今為止最大規(guī)模的電動車召回計劃,現(xiàn)代將會為召回的車輛更換電池組。本次召回涉及三款車型,KONA EV、Ioniq EV和Elec City,全球總數(shù)約8.2萬輛。國內(nèi)消費者不用擔(dān)心,因為KONA EV的國產(chǎn)版本昂希諾純電用的是寧德時代的電池。
這并不是現(xiàn)代發(fā)起的第一次電動車召回。2018年2起,2019年5起,2020年7起,去年11月,現(xiàn)代就因為KONA EV頻繁的自燃事故而啟動過一次召回,當(dāng)時召回后主要升級了電池管理軟件,并更換了被認(rèn)為存在風(fēng)險的電池組。
而今年1月23日,韓國大邱市一輛現(xiàn)代KONA EV又在充電時突然起火。關(guān)鍵在于,這輛起火的KONA EV在一個月前剛剛被召回并更新了電池管理系統(tǒng)。這起事故促使了第二次召回的產(chǎn)生。這起召回由于需要整體更換電池,總成本預(yù)估將達(dá)到1.4萬億韓元(約合80億人民幣),這筆不菲的費用應(yīng)該由誰承擔(dān),LG和現(xiàn)代爭執(zhí)了幾個月。
電池供應(yīng)商的LG化學(xué)認(rèn)為是現(xiàn)代汽車在其電池管理系統(tǒng)中誤用了LG關(guān)于快速充電邏輯的建議,而電池本身不應(yīng)被視為火災(zāi)風(fēng)險的直接原因。但韓國國土交通部的調(diào)查則表示可能是電池組存在缺陷。
據(jù)韓國商業(yè)周刊3月5日報道,現(xiàn)代汽車和LG化學(xué)已同意以3:7的比例分?jǐn)傉倩?.2萬輛電動汽車用于更換電池的費用。
禍不單行,這不是LG化學(xué)的電池第一次出事,2020年11月13日,通用汽車宣布召回68677輛搭載LG化學(xué)電池的Bolt電動車,因為在充滿電或電量在接近100%時,后排座椅下的電池可能起火。
頻發(fā)的事故還有可能將LG化學(xué)踢出現(xiàn)代的供應(yīng)商名單。早些時候簽訂的E-GMP第二批電池訂單由LG和寧德時代供應(yīng)。但2023年第三批E-GMP純電平臺三款車型的動力電池供應(yīng)商中已經(jīng)沒有了LG化學(xué),由寧德時代和SKI供應(yīng)。
去年,國內(nèi)由于疫情影響,內(nèi)需走低,而特斯拉、通用、福特、大眾等等國際大廠都選擇了LG化學(xué),寧德時代被LG化學(xué)搶過了動力電池行業(yè)老大的地位。而這次的現(xiàn)代召回事件對于國內(nèi)電池廠商而言無疑是一個機(jī)會。
中國擁有最大的電動車市場和保有量,也備受電池安全的糾葛。刀片電池、彈夾電池,這些成功經(jīng)驗也將助力中國動力電池供應(yīng)商和自主車企在國際市場開疆拓土。
馬斯克心心念念的自動駕駛軟件訂閱制終于要上線了,近期馬斯克在回答推特粉絲提問時確認(rèn),F(xiàn)SD訂閱將會在第二季度上線。
目前FSD的買斷售價為1萬美元/6.4萬人民幣,變?yōu)橛嗛喼浦蠼档土藛未问褂贸杀荆厝粫T使一部分車主使用/嘗鮮這一功能。這一部分消費潛力原本被標(biāo)配而夠用的Autopilot以及高昂的FSD獲取成本封鎖,對于特斯拉而言幾乎是純增項。
而對于未來是否不會有人買斷FSD,全改為訂閱制,使得特斯拉少了一筆固定收入的問題,馬斯克則用幾次漲價來證明他的觀點:現(xiàn)在買斷FSD一定比訂閱更值。
當(dāng)然,究竟需不需要FSD有消費者自己決定,但唯獨需要提醒的是,僅就目前來看,純視覺路線的FSD無法脫離駕駛員的全程監(jiān)控。就在這周四,特斯拉自動駕駛又出了一次似曾相識的大紕漏,一輛Model Y未能識別白色的卡車貨柜,鉆到了貨車底盤下邊,車廂幾乎被攔腰切斷。
白色的靜止物體,純視覺路線的噩夢。
本文作者為踢車幫 Route64
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