三元鋰電池新突破—彈匣電池

自古以來，兩巨頭爭霸通常都會冒出第三股力量。在動力電池領(lǐng)域，當比亞迪代表的磷酸鐵鋰和寧德時代主推的三元電池打的熱火朝天之時，廣汽埃安冒出來了。近日，廣汽埃安發(fā)布了彈匣電池系統(tǒng)安全技術(shù)，不僅做了寧德時代遮遮掩掩不敢做公開針刺測試也重新定義三元鋰安全標準。看樣子，廣汽埃安是想向行業(yè)宣布：磷酸鐵鋰看比亞迪的“刀片”，那么三元鋰則只能指望廣汽埃安的“彈匣”。

從“彈匣”開始，“三元鋰電池不安全”成歷史

眾所周知，在國內(nèi)的動力電池領(lǐng)域，比亞迪原本拿了一手好牌但是因為其“自給自足”的政策不僅沒能把其他新能源車企“憋死”反倒讓寧德時代逼成了市值破7500億的獨角獸；當然寧德時代依靠三元鋰電池這張好牌也沒打出“王炸”的霸氣，反倒是讓幡然醒悟的比亞迪用“刀片電池”為磷酸鐵鋰作救贖。

在一連串的波折下，動力電池也先后經(jīng)歷了磷酸鐵鋰和三元鋰電池的一邊倒，再到現(xiàn)在的僵持局面。這一切都是因為兩種主流技術(shù)路線的電池各自所展現(xiàn)的有點和暴露的缺陷所決定的。比如，磷酸鐵鋰電池因為壽命更長、成本更低，在中低續(xù)航車型中得到廣泛的應(yīng)用；而三元鋰電池因為能量密度高、整車電耗低，主要在中高續(xù)航車型中應(yīng)用。而這其中最受關(guān)注的就是電池安全性能差異問題，因為撒元鋰電電池內(nèi)部更加活躍，因此具備更高的能量密度但也存在較大的不安全因素。

所以，三元鋰電池產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)企業(yè)也都在開展電池安全技術(shù)的課題攻關(guān)，而“不起火”電池技術(shù)則是電池安全最重要、也是最難攻克的一座堡壘。廣汽埃安以彈匣電池率先經(jīng)受住了中國汽車技術(shù)研究中心首席專家、國家電池安全標準起草人之一劉仕強博士帶領(lǐng)團隊進行的電池整包進行了針刺熱擴散試驗。實現(xiàn)現(xiàn)場，當熱事故信號發(fā)出5分鐘后，廣汽埃安的彈匣電池僅出現(xiàn)短暫冒煙，無起火和爆炸現(xiàn)象；靜置48小時后，電壓降至0V，溫度恢復(fù)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。打開電池整包，觀察內(nèi)部結(jié)構(gòu)完好。這是行業(yè)首次通過三元鋰電池整包針刺不起火試驗，三元鋰電池安全性取得了歷史性的突破。

據(jù)了解，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(shù)，是從電芯本征安全提升、到被動安全強化、再到軟件主動防控的一整套安全技術(shù)，同時也是一個軟硬件一體化、具備超高防御能力的智能安全技術(shù)?；凇胺乐闺娦緝?nèi)短路，短路后防止熱失控，以及熱失控后防止熱蔓延”的設(shè)計思路，彈匣電池采用類似安全艙的設(shè)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。

廣汽埃安彈匣電池的亮相不僅保證了三元鋰電池原本所具有的能量密度的優(yōu)勢，還克服了不穩(wěn)定所導致的容易高溫起火的安全隱患。正是因為廣汽埃安彈匣電池的技術(shù)突破成功為三元技術(shù)方向正名，結(jié)束了廣大用戶談三元而色變的尷尬，可以預(yù)料日后三元鋰電池又將繼續(xù)擴大裝機量優(yōu)勢。

不服來刺，廣汽埃安四大硬核技術(shù)加持

“針刺”測試一直被看作是檢驗電池安全的重要辦法，因為一旦鋼針刺穿電池包，就會導致短路，在這樣的情況如果電池包持續(xù)發(fā)熱就能立馬引發(fā)起火甚至是爆炸。廣汽埃安的彈匣電池得益于“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)”四大硬核技術(shù)，在針刺測試時，即便發(fā)生短路也能經(jīng)受住高溫而不起火，同時通過網(wǎng)狀納米孔隔熱材料和耐高溫上殼體，彈匣電池構(gòu)筑了超強隔熱的安全艙，最終實現(xiàn)三元鋰電芯熱失控不蔓延至相鄰電芯。

有意思的是，此前比亞迪在推出磷酸鐵鋰的刀片電池時也通過了針刺實驗，而與此同時寧德時代的曾毓群則表示“電池的安全和電池的濫用測試是兩回事，有些人把濫用測試的通過等同于電池的安全。”一時間引發(fā)了廣大用戶的質(zhì)疑。

時候?qū)幍聲r代也在輿論中進行了兩次針刺正測試，其中第一次是本用于穿刺電芯的直徑5mm、錐角45°鋼針在接觸電池包殼體后被直接折斷。雖然在本次針刺測試中，寧德時代的三元鋰電池包也沒有起火也沒有爆炸，但因為壓根就沒有刺進去。

對于這樣偷換概念的針刺測試，網(wǎng)友顯然并不買賬。所以寧德時代隨后又進行了一次測試，這一次雖然鋼針沒有再被折斷，但是儀器顯示兩個測試樣品的初始電壓均為4.15V，針刺后僅分別下降了0.48V和0.08V，所有實際上這次測試還是沒有引發(fā)明顯的短路。而針刺的目的就是模擬外力導致電芯短路，以判斷其在短路狀態(tài)下是否安全。顯然寧德時代兩次測試都偷換概念，遮遮捂捂。

現(xiàn)在，同樣三元鋰電池，廣汽埃安成功通過針刺測試無疑是反手給了寧德時代一個耳光。

當然，這種超越并非偶然，據(jù)了解廣汽在電動化技術(shù)研究方面，研發(fā)已經(jīng)超過了10年，并形成了大量的技術(shù)成果和人才儲備。彈匣電池由廣汽研究院、廣汽硅谷研發(fā)中心、世界頂級電芯專家領(lǐng)銜開發(fā)，超過600人組成的國際頂級研發(fā)團隊傾力打造，其中博士超過60位，體現(xiàn)了廣汽埃安電池安全的最高技術(shù)水平。從動力電池過流保護、電池熱抑制方法、電池熱失控監(jiān)控及預(yù)警等方面進行研究開發(fā)，形成了國際領(lǐng)先的專利群，包含80多項專利，發(fā)明占比超過70%。為新能源汽車產(chǎn)業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展提供了廣汽埃安的解決方案。

此外，廣汽埃安的彈匣電池并非只是為安全而努力，因為相對于同類普通電池包，其體積能量密度提升9.4%，重量能量密度提升5.7%，成本下降10%。因此，彈匣電池是在沒有犧牲續(xù)航和提高成本的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)了高安全、長續(xù)航、低成本。

廣汽埃安表示，“彈匣電池”今年開始將會在AION全系車型上陸續(xù)搭載，屆時三元鋰和磷酸鐵鋰動力電池技術(shù)之爭又將掀起新的話題，同時廣汽埃安的彈匣電池也將成為與比亞迪刀片電池抗衡的主力。