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【汽车人】弹匣上膛,“卷王之王”卷出电池安全新高度

作者:
张敏
时间:
2023-04-03 08:10:38

 

在电池安全技术上,埃安正探寻无人踏足之境。

 

文 /《汽车人》张敏

 

4月2日,在电动汽车百人会上,埃安副总经理席忠民表示:“只要自燃数据不归零,安全变革就永无止境。”

 

行业论坛可以务虚,做企业必须务实。埃安在推动电池安全技术的道路上,走得“相当远”。

 

“相当远”是多远?简单说,埃安正探寻无人踏足之境。3月30日,埃安发布了新一代动力电池组技术“弹匣电池2.0”,并用一场史无前例的枪击测试,再一次定义了电池安全标准。相对初代弹匣电池,前者不像是版本迭代,更是一次颠覆性的技术更新。果然,对冠军最有力的挑战,就是自我挑战。

 

埃安副总经理席忠民

 

新能源品牌的护城河,评判标准永远是有没有“原创的科技、领先的科技、独占的科技”。市场日趋“内卷”的当下,一向有“卷王“之称的埃安,以引领行业的创新技术,卷出电池安全新高度。

 

弹匣电池2.0推出的当天,就引发了行业震动,不仅刷新公众对于电池安全的认知,还让业内看到,电池安全为核心的技术,已经达到了两年前不敢想象的高度。

 

热兵器破坏试验,只有弹匣电池2.0能扛住

 

随着电动车普及,电池安全已经成为消费者关注的第一选项。继比亚迪磷酸铁锂刀片电池开展针刺试验后,埃安2021年行业首次实现三元锂电池整包针刺不起火,重新定义了三元锂电池安全标准。

 

从当前相关电动车自燃数据看,电池安全依然是行业的痛点和难题。尽管弹匣电池已历经逾100亿公里各种极端路况考验,安全充电零自燃,但将安全当做信仰刻在骨子里的埃安,决不容许千万分之一的风险存在。

 

为此,埃安对电池安全提出了更高的要求,不仅要解决针刺场景下的不起火,还要考虑极端情况下的电池热失控防护难题。

 

埃安选择了一种非常直观的试验方式,让消费者和业内同时体会到,弹匣电池2.0的安全水准——枪击试验。

 

 

如果说埃安当年实现三元锂电池整包针刺不起火,其高度堪比“攀登珠峰”,那么此次枪击测试不起火的难度,就是电池安全领域的“载人登月”。这是因为,枪击试验创造了比针刺试验苛刻得多的破坏条件。

 

事实上,针刺试验的确覆盖了比实际撞击更严苛的外部侵彻条件。

 

一般的撞击,即便连续突破了后杠、底盘纵梁、吸能区、PACK上盖和支撑梁的保护,也属于钝击,对于电池模组更多呈现的是挤压。其失效模式(或者热失控),即迫使其正负极之间的介质变形,从而内部短路。

 

针刺则相对更粗暴,通过一个针尖,汇聚为更强的压强,刺穿介质,直接创造了内部短路通道。电池内部短路的结果,如果只冒烟、不起火或者延迟很久才起火(必须无爆燃),足够人员逃生,就已经非常优秀了。这说明电池技术通过热隔离、泄压等手段,很好地控制、延缓了热失控。

 

针刺进针速度不超过10mm/s,刺入单芯不超过20%,创口虽然达到8mm,但芯体结构基本完整。在埃安看来,这还不够极端。

 

瞬间大动能、“高侵彻力”的外部冲击下,三个电芯结构同时遭受物理破坏,热失控瞬间释放能量相对针刺提升5倍。这个时候,电芯能否依然能延缓、减慢热失控的发生(鉴于物理大面积破损,内部短路已经不可避免,只是烈度问题)?

 

埃安想出了枪击这个条件,看上去匪夷所思,其思路意在模拟瞬间冲击量级在2800焦耳以上,只有5.56mm步枪实弹射击才能达致(手枪弹的枪口动能不足),这样就造成了超过60mm创口直径。

 

 

如果作为超越国标和行标的针刺试验还有跟进者,眼下采取射击破坏试验的,目前只有一个玩家。

 

由于高动能带来的侵彻压强和速度(动量),射击造成的创口大、撕裂深。换言之,是冷兵器和热兵器带来的跨代差异。热失控防御也必须在方案级别上做本质提升。就像铁皮盾牌能防御弓箭,而防御枪弹,就必须用凯夫拉防弹衣。

 

主被动Buff叠出新高度

 

弹匣电池2.0的“凯夫拉”是什么?

 

在弹匣电池的四大安全技术基础上,2.0又发育出新的隔热技术,即纳米陶瓷,隔离在正负极之间。当发生极端事件,介质被击穿时,这个耐热层提升了正负电极的界面稳定性,阻止内部短路(实际上也起到替代介质的作用)。如果内部短路不能避免,双重耐热层以自己温升为代价,延缓热量传递过程,起到阻燃作用。

 

而且,内部短路发生后,热量会导致短路点附近的“复合集流体”坍缩,变成断路。这一复合物的采用,相当于让电池内部携带了“保险丝”。

 

 

埃安与中国航天合作,在电池模组外部部署了“相变材料”。这种材料利用自身“相”(固态-液态、液态-气态)的改变,来吸收大量热量,而温度变化很慢(其相变潜热相对常规材料提升了10倍)。

 

 

与之配合的双层(电池顶部和底部)冷却系统,将电池散热面积提升了100%,冷却效率提升50%。

 

如此,弹匣电池2.0叠了四重新增热防御,但埃安技术团队还不满意,他们居然开发出主动防御技术。此举打破了人们的认知:电池热防护只能依靠被动防御。

 

在电池PACK内部隔离出灭火腔,里面储存了温度稳定性强的灭火剂。如果被动防御无法阻止热失控,低熔点合金打造的“隔墙”就会被融掉,灭火剂瞬间释放出来,精准地喷淋到失控电芯上。最绝的是该灭火剂生成惰性气体,包裹失控电芯,阻止起火。

 

与此同时,产生的气体和火星,以及99.5%的PM10颗粒物,都通过气体排放处理技术消除。灭火的同时不忘环保,真有你的,埃安。

 

埃安声称弹匣电池2.0的每一块电芯,都自带“消防队”,其实更像不用呼叫就能到位的自动喷淋系统。

 

 

凭借这一手段,埃安成了全球唯一的PACK级主动安全方案供应商。还嫌不够,似乎是叠Buff有点上瘾,他们已经部署了第六代云端BMS,在后台监控电池健康,无论车处于什么状态。

 

埃安表示,目前云端AI,对内部短路识别能力门槛为200Ω级,远高于10Ω的风险线。这相当于,每一辆埃安车,都是前线战斗机,而云端AI则充当了预警机,通过Link通讯链路,向“战斗机”下达安全行动的指令。

 

 

安全手段上卷到极致,埃安以实际部署表明自己没有“吹牛”。

 

兑现技术愿景,“吹过的牛”都实现了

 

曾经,埃安立下的一些技术目标,在别人看来过于不切实际甚至玄幻,被认为是吹牛。

 

2021年的时候,广汽埃安总经理古惠南,承诺埃安品牌将实现1000公里续航、新安全高度的电池方案、超级快充(A480,480kW)。

 

当时大家还不知道什么叫“新安全高度”的电池,尚未引起太多关注。但对1000公里续航和480kW快充,大家并不陌生。时隔2年后,已经有厂商做到某个单项技术,譬如1000公里续航(尽管仍然只是产品规划)和6C快充。但是,值得一提的是,同时在以上三个维度做到的,只有埃安。

 

我们可以猜测一下,当时埃安在做承诺的时候,其实这三项技术都已经布局并且进展顺利,距离商业化只隔了层窗户纸。在新能源技术上,广汽研很早就已经积累了一大批专利和工程应用方法。但因为信息差或难以抵达的技术想象力,外界多数人并不能很好理解到。

现在放出的弹匣电池2.0试验视频和数据,让人震惊之余也由衷感叹,埃安还是踏实做实业的!

 

 

埃安高调的背后是底层技术取得进展的胸有成竹。敢想敢干而又务实笃行的埃安人,用行动和结果兑现了承诺。

 

即便目标跨越如此之大,看上去很难,但埃安实际上都做到了。这些全球领先的“黑科技”,彻底解决了电动车消费痛点,也是埃安持续领先行业的底气。

 

继承与创新,身临无人之境

 

弹匣电池2.0不是凭空拿出来的,技术跨越度再大,也需要对上一代技术有良好的继承性。2011年埃安就开始电动化技术的研究和应用,形成大量的技术成果和人才储备。

 

迭代到今天,有了初代技术搭载超40万辆、经历100亿公里各种极端路况考验,以及包括6800万次安全充电零自燃的基础。弹匣电池2.0在其上应运而生,体现了埃安自研实力的强大。

 

 

市场则是终极裁判,2022年埃安年销量27.1万辆;今年2月销量30086辆,同比增长253%,环比增长195%;3月销量更是突破4万辆大关,进入规模效应新阶段。市场展现出认可埃安产品思路和安全理念的姿态。

 

但埃安并不满足于此,凭借“2023春夏新品发布”,乘胜追击,扩大市场领先优势。

 

埃安发布了2023款AION Y Plus与2023款AION S Plus,并推出一系列重磅用户权益。AION V Plus和AION LX Plus,也推出了最高金融贴息10000元与最高置换补贴6000元的优惠政策。同时,根据广州市新一轮新能源补贴政策,埃安旗下所有车型再获6000-10000元不等补贴,优惠力度之大,前所未有。可以预见,埃安即将掀起新一轮热销潮,达成年销60万辆销量目标胜券在握。

 

 

在技术开发上,埃安没有闭门造车。埃安投资109亿元成立因湃电池科技公司,在这个平台上,与赣锋锂业和寒锐钴业等头部材料端供应商达成战略合作,不但将技术卷向新高度,还谋求打通电池研产销服的奇经八脉。

 

假以时日,埃安电池会不会以授权生产的方式,提供给其他主机厂使用,我们不能轻易否认这个可能性。不仅仅是EV领域,此前传出埃安AH8项目与华为合作模式变更的信息,更能印证埃安的ICV研发实力。

 

 

实际上,埃安的雄心不止于此。埃安还在筹备三元锂电池整包枪击试验,将通过不断的突破创新,加速彻底终结用户电池安全痛点。

 

在苛刻的环境条件下达到军工级标准,弹匣电池2.0的使用范围,将不再局限于铺装道路和民用。未来,弹匣电池2.0将为用户在赛道、越野、探险等极限用车场景,带来更加安全的体验,也为水下、航空航天等应用,提供了可能性。

 

科技树首先点在“安全”上,埃安出手稳准狠。埃安对于电池安全技术追求已到近乎偏执的程度,安全已经成为埃安品牌价值的重要体现。

 

弹匣电池2.0也将逐步搭载于昊铂车型,实现量产应用,在此基础上,埃安营造高端品牌形象顺理成章。

 

 

此前,科创独角兽埃安在A轮引战中获得183亿元融资、超千亿估值,今年来密集发布技术,打开了资本市场更多想象空间。

 

深深植根于技术沃土,埃安已全面进入技术井喷期,后发力量将更惊人。电池安全技术的突破,是加速纯电动汽车普及,乃至推动整个能源生态变革的关键。未来,弹匣电池持续进化,将从电池安全防护进阶为能量控制。

 

埃安对电池安全、新能源发展的贡献,不止在商业运营的层面。【版权声明】本文系《汽车人》原创稿件,未经授权不得转载。
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