你不起火我不冒烟动力电池也开始内卷

2021-07-19 12:55:37
你不起火我不冒烟动力电池也开始内卷

  来源:汽车商业评论

  文 / 涂彦平

  “前些年在新能源汽车领域谈到的是‘里程焦虑’,这两年谈到的是‘安全焦虑’,这些安全焦虑对标准、安全监管、企业质量提升、创新,都带来了新的挑战。”7月7日,在第七届智能网联汽车技术及标准法规国际交流会上,国家市场监督管理总局缺陷产品管理中心汽车部主任肖凌云在演讲中说道。

  这种安全焦虑主要来自对新能源汽车火灾风险的担忧。

  北京理工大学机械与车辆学院教授魏中宝在7月5日该校“电动百年,进化新生”学术论坛上披露了一组新能源汽车火灾事故的统计数据。

  按起火原因分析,电池故障占33%,交通事故或底盘碰撞占15%,用户改装占12%,电子电器故障占11%,外部火源占9%,充电桩或充电线故障占4%,电池泡水或浸泡占4%,其余占11%;按车辆状态分析,停置状态占38%,充电状态占27%,行驶状态占14%,发生事故占7%,其他占13%。

  从中可以看出,电池原因导致的新能源汽车起火比例最高。

  针对这种安全焦虑及行业痛点,新能源汽车企业及动力电池企业纷纷发布“不起火”电池,争相进行电池针刺测试。

  最近的一例是,7月9日,极氪发布旗下极氪001电池包(三元锂电池)的针刺试验视频。试验结果显示,在钢针刺入电池包触发热失控后,电池包BMS及时触发热事件报警信号。同时,被刺的电池包出现冒烟现象,被刺电芯最高温度达到 801.4 度,未起火、未爆炸。

  “极芯”电池包使用的Ni55+单晶高压电芯降低了“镍”含量的比例,从材料上提高了电芯的热稳定性。此外,该电池包的NTP无热蔓延不起火技术主要通过360º预防、自动预警、被动隔热、无障碍排热、主动冷却、快速切断等6大措施来提升整包电池的安全性。

  说到动力电池针刺试验,开风气之先的是比亚迪。2020年,比亚迪的刀片电池(磷酸铁锂)在针刺测试中无明火、无烟,在对比测试中碾压了三元锂电池和磷酸铁锂块状电池,并由此引发了一场旷日持久的比宁之争。

  尽管宁德时代认为通过针刺测试并不等同于电池安全,但为了应战,还是放出了三元电芯的针刺试验视频,没冒烟、不起火。

  2020年10月,宁德时代宣布已经开发出“永不起火”的NCM811三元锂电池。这种电池技术首先配套蔚来汽车的100kWh电池包,已经在2020年11月实现量产。该电池包采用宁德时代镍55三元电芯和CTP成组技术,以及新型材料隔热设计、导热热管理设计、电池包排烟通道设计等,可实现“无热蔓延”。

  此外,动力电池企业中,欣旺达、孚能科技、中航锂电等也公开披露过自己的不起火电池技术。

  截至目前,做过动力电池针刺测试的整车品牌除了比亚迪和极氪,还有广汽埃安和东风岚图。

  广汽埃安还做了两次。第一次是3月10日,埃安发布弹匣电池系统安全技术,并公布了三元锂(弹匣电池)整包针刺测试结果。其三元锂(弹匣电池)整包在试验过程中热事故信号发出5分钟后,出现了短暂冒烟,无起火和爆炸现象。

  第二次是5月20日,埃安发布磷酸铁锂(弹匣电池)针刺试验结果。搭载弹匣电池系统安全技术的磷酸铁锂整包针刺,最高温度为51.1℃,比普通整包针刺后的最高温度低了278.3℃,无冒烟、无起火和爆炸现象。

  今年年初,东风岚图FREE纯电版搭载的三元锂电池包通过了中汽中心热扩散测试。岚图表示,该电池包拥有“三维隔热墙”技术、BMS独创电池安全监测和预警模型、高安全电池PACK方案三大优势。测试结果显示,电池包在热失控触发并发出报警信号后,不冒烟、不起火、不爆炸。

  此外,虽然2022年才会上市,上汽R汽车ES33已经事先昭告,能够实现L0级别零热失控管理,通过云端实时监控高效主动预警,可以将电池包因电芯问题导致的热失控概率,控制在无限接近于零的范围内,做到“永不自燃”。

  作为国内车企中集团内部自带动力电池企业的唯二的两家,比亚迪已经携刀片电池占据了安全的居高点,长城汽车又怎会甘心落后?

  6月29日,长城汽车宣布研发出“大禹电池”,可以有效解决不同化学体系电芯发生热失控之后的起火、爆炸问题。之所以叫“大禹电池”,是借鉴了“大禹治水,变堵为疏”的思路,想办法将电池热失控后的热量排出电池包。

  “大禹电池”设计融入8项全新设计理念——“热源隔断、双向换流、热流分配、定向排爆、高温绝缘、自动灭火、正压阻氧、智能冷却”设计,并布局数十项核心技术专利,覆盖热源抑制、隔离、冷却、排出等领域。

  通过搭载多梯次换流系统、快速极冷抑制系统、多级定向排爆系统、灭火盒系统等全新设计,大禹电池技术让电池在热失控情况下实现不起火、不爆炸,所排出的烟气温度也控制在100℃左右。

  值得一提的是,在测试这项技术时,长城汽车并没有采用针刺测试,而是采用了模组中间电芯触发和双电芯连续触发的加热触发方式。其实,国家标准对热扩散试验给出了两种触发热失控的推荐方法,一个是针刺触发热失控,另一个就是加热触发热失控。

  “大禹电池”计划2022年全面应用,面向下一代全新电动车平台,应用于长城汽车旗下新能源系列车型。

  而且,长城汽车还放了个大招,宣布大禹电池将对全社会免费开放专利。

  “要想实现安全性能的整体提升,避免更多的起火事故,我们首先要从高品质电芯、高质量的成组技术以及高水平的管理系统三管齐下共同攻关这个难题。”魏中宝称。

  具体来说,在关键材料、电芯设计、电芯制造/工艺因素、系统集成、实际使用等五个环节都有改善空间,通过改良、优化、控制、管控,就可以实现安全事故的抑制。

  目前,动力电池企业和车企的电池安全技术也不外乎从以上这些方面着手。

  各种“不起火”电池的集中涌现,首先是监管政策大力推动的结果。

  2019年3月15日,国家市场监督管理总局发布《关于进一步加强新能源汽车产品召回管理通知》,核心意义是要求建立起新能源汽车火灾事故报告制度。

  同年10月8日,国家市场监督管理总局发布《关于进一步规范新能源汽车事故报告的补充通知》,要求新能源汽车企业发生冒烟、起火事故的应在事故发生后12小时内报告事故基本信息;造成人员伤亡或重大社会影响的,应在事故发生后6小时内报告;生产者应在事故发生后上报《新能源汽车火灾事故信息表》。

  “我们要改变整个研发体系和售后管理体系,来适应6小时、12小时、48小时报告制度。”肖凌云表示,“通过这样的报告制度倒逼企业主动地在安全技术领域主动创新,自主创新。”

  按照电池安全强制性国家标准,动力电池在发生热失控后,5分钟内不得发生起火和爆炸。不起火甚至不冒烟,显然比这个5分钟的标准要求更高。

  车企扎堆推“不起火”电池,也是动力电池安全技术竞争内卷化的结果。站在电影院第一排的人已经站起来了,后面的也只得跟着站起来。比亚迪就是那个第一个站出来的人。

  比亚迪刀片电池针刺测试之后,首搭车型汉EV销量长虹,今年1-6月累计销售38664辆。埃安Aion S紧随其后,上半年累计销售32299辆。两款车型分列单一车型销量第四第五名,仅次于五菱宏光MINI和特斯拉Model 3/Y。

  这样的成绩与企业高调的电池针刺测试不无关系。能通过电池针刺测试,在消费者那里,的确不失为一个好的广告招牌。至于“针刺测试就等于安全吗”这种质疑,也没人深究了。

  对消费者来说,企业愿意在动力电池安全上下功夫,这当然是好事,不过也会带来新的困惑。当大家都宣称自己是不起火电池,都能通过针刺测试的时候,那就互相之间没有高下之分了。这时企业恐怕又要找寻新的安全的亮点,来说给消费者听。

  单从表面的宣传来看,动力电池安全性形势一片大好。但“永不起火”“永不自燃”的说辞,总难免让人有点怀疑,毕竟,连燃油车也不能保证永不自燃。

原标题:你不起火我不冒烟动力电池也开始内卷

“如果发现本网站发布的资讯影响到您的版权,可以联系本站!同时欢迎来本站投稿!

精彩阅读

阅读排行