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车企在电池包安全技术方面，已经开启全面竞争模式。 当新能源车渗透率以超乎多数人想象的速度飙涨，当电动车自燃案例仍然时有发生，当比亚迪凭借刀片电池实现磷酸铁锂对三元锂的逆袭，越来越多中国车企参与到电动汽车电池安全的研究中，便有了弹匣、琥珀、云母、大禹等五花八门的各种电池技术。 有宁德时代、比亚迪、国轩高科、蜂巢能源这样的动力电池供应商，为何主机厂还要不遗余力的进行电池系统的设计研发呢？除了安全要掌握在自己手中之外，还是因为车企要争夺话语权，当你的电动车只卖10万元时，可以把业务全权交给靠谱供应商，但假如当电动车价位区间升至30-50万元时，车型之间是品牌理念、安全理念的竞争，主机厂的品牌重要性就体现出来了。 起名很重要 汽车卖得快，全靠车名带。主机厂深谙名字对一台新车的重要意义，电池命名同样如此。 比亚迪“刀片电池”，以产品的外型设计特征来命名，称得上电池技术命名上的一次创新，结合“佩刀安天下”的宣传，让一款原本只有技术人员才愿关注的电池安全解决方案，迅速被消费者所熟知。  注：刀片电池 广汽集团的弹匣电池，采用同样的命名逻辑，电池模组看上去像一个个弹匣，安置在电池包中，而模组内的电芯，则像弹匣里的子弹一样排列其中。 东风岚图打造的琥珀/云母电池，亦是同样的逻辑，该电池采用一种“三位隔热墙”的电池包安全技术，又因两款电池电芯所采用的隔热材料颜色和形态酷似琥珀和云母，故称之为琥珀/云母电池。 长城汽车的大禹电池，并没有根据电池形态或者隔热材料的形态命名，而是通过一种全新的“变堵为疏”的设计理念，取名为“大禹”。众所周知，大禹之前，治理洪水的解决方案是修建大坝和堤堰，把洪水拦在外面，其弊端是堤坝有被冲破的风险，而大禹治水的核心主张是“变围堵为疏通”，开通更多河道，把洪水全部引入大海。  可以看出，刀片、弹匣、琥珀/云母采用类似的命名逻辑，即通过电池（模组或电芯）设计形态命名，而大禹电池则以其“变堵为疏”的设计理念命名。个人认为，刀片电池在命名上具有开创性意义，而大禹电池在命名上同样具有一定的创新性。 理念的不同 其实，刀片、大禹、弹匣、云母/琥珀，并不是说主机厂要生产电芯，而是要自研一种电池系统安全技术，以诠释它们对自家电动车安全性的理解。当然，兼具动力电池供应商身份的比亚迪比较特殊，它的刀片电池完全自研自产。 但是，从技术角度来看，四家电池系统的安全设计理念并不相同。 比亚迪刀片电池的创新在于通过结构调整，解决了磷酸铁锂电池能量密度低的难题。在成组时，跳过“模组”，提升体积利用率，实现同样空间内安装更多电芯的目标，体积利用率提升50%以上，续航里程已经达到了高能量三元锂电池的同等水平。 解决了能量密度问题，才能够让安全性更高的磷酸铁锂电池大范围推广，为保证其安全性，刀片电池采用「直列式排布结构+高温绝缘陶瓷防护+隔烟通道」设计，在规避正负极短路、短路防护、快速散热等方面发挥优势。  弹匣电池通过层层围堵，避免整个电池包热失控。通过电芯超高耐热稳定性能提升，防止电芯热失控后蔓延，极速降温速冷系统，以及全时管控的电池管理系统，从电芯本征安全提升、到被动安全强化、再到软件主动防控，确保电池系统安全。  注：琥珀电池 琥珀/云母电池设计核心理念在于，把火扑灭在燃烧起之前，电池起火必然由单个电芯引起，所以将“问题电芯”就地隔离，避免热扩散和热失控。采用三维隔热墙技术，在电池包内填充特殊有机硅复合材料，这种材料的特点是结合有机硅聚合物+低密度隔热材料+阻燃剂（1000℃以上），形成高效的隔热阻燃绝缘层，把每个电芯单元像“琥珀”一样包裹其中，而云母电池则是在电池包内加入层状Al-Si云母和气凝胶，且电芯和云母、气凝胶会像云母石一样层叠堆积。就像为每个电芯定制了“安全仓”，假如某个电芯出现“暴躁”情况，也被围堵在自己的“单间”内。 长城汽车的大禹电池技术则采用“变堵为疏”的设计思路，将气流、火流按照设计通道安全疏导出电池包外。  注：大禹电池 大禹电池采用“控+导”相结合的设计思路，重视“控”的同时，也重视“导”。 “控”方面，实现电芯热阻隔、模组级阻隔、绝热材料对比，“导”方面，采用灭火盒阻火设计和PACK定向排爆，通过定向排爆流场、温度场、阻火盒、传导传热四个方面实现排爆、降温、导热等。 在热源控制、隔离、冷却、排出等领域，“大禹电池”融入了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”，以充分确保电池系统的安全性。 技术应用方面的不同 刀片电池研发之初就为解决电池能量密度低的难题，必然深度绑定比亚迪擅长的磷酸铁锂电池；琥珀/云母电池设计之初均选用的是三元锂电芯，也就是岚图汽车对外公布的三星 SDI 的 NCA 811三元锂电池。 弹匣电池和大禹电池则同时布局三元锂电池和磷酸铁锂电池，不过，在公开资料中，并没有查到广汽弹匣电池三元锂的正极材料镍钴锰含量的占比，众所周知，镍含量高低决定电池组的能量密度，镍占比越高，动力电池能量密度越大，热稳定性越差，也越容易失控，近几年电池自燃事故频发，且以811动力电池居多的原因。 大禹电池则明确表示可满足未来不同化学体系电芯应用，NCM811三元锂电池系统能量密度最高可突破190Wh/kg，大禹电池技术能够满足未来镍含量提高，正极材料的稳定性下降带来的热失控。  据了解，大禹电池技术数十项专利将对全社会免费开放，以推动新能源汽车的发展，最大范围保障用户安全。 结语： 涉及电池安全，无论多少投入都不过分，电动车带给消费者的购车成本、续航里程、充电时间焦虑正在逐步缓解，不过热失控安全仍然是影响用户购车选择的关键因素，电池安全仍然无法保证绝对“零热失控”。 目前实现大规模量产并接受市场考验的，只有刀片电池，其安全性得到市场认可。弹匣电池和琥珀/云母电池分别应用在广汽Aion V和岚图FREE纯电/插电车型上，但目前市场保有量都很小。 大禹电池技术的推广落地，会相对慢一点，将于2022年开启对长城汽车旗下新能源系列车型的全面应用，沙龙品牌第一款车型即将首搭大禹电池技术并亮相。 文章来源【牛车网】版权归原作者所有 |
