刀片之后,再现弹匣!


3月10日,广汽埃安用一场17分钟的线上发布会,发布了弹匣电池系统安全技术(简称“弹匣电池”),并宣布行业首次实现了三元锂电池整包针刺不起火。

发布会足够短小,但是要论精悍程度,对于新能源汽车行业而言,这绝对是一次具有里程碑意义的革新。


又是针刺试验!


时间倒转回一年前,大部分人才刚刚解除居家隔离,比亚迪便向市场投入了一颗重磅炸弹——刀片电池


彼时,比亚迪证明刀片电池安全性的方式,便是通过一场针刺试验,从而证明了刀片电池具有针刺不起火的安全性,再加上媲美三元锂电池的能量密度,让刀片电池一炮而红。


这里无意踩刀片电池,但要说明的是,由于材料自身活性的问题,磷酸铁锂电池与三元锂电池,通过针刺试验的技术难易程度,本身就是一场不公平的对决。


举个栗子,针刺试验的难度如果是一场安全性能的期末考试,就是让原本就处于95分的磷酸铁锂同学考及格,而让一直不及格的三元锂同学挑战考95分。


不过,虽然是一场不太公平的较量,但为表示后来者的诚意,广汽埃安还是自信满满的调高了挑战的难度。

从公布的测试条件来看,弹匣电池在针刺试验中,均采用了条件标准的上限,足见广汽埃安对自身技术的自信。

而试验结果显然没有让大家失望,从试验结果来看:针刺过后,弹匣电池不起火、不爆炸,整个电池包结构完整,除了针刺部分电芯发生热失控之外,其他电芯保持完好,完全没有发生热扩散。


对于一直被诟病安全问题的三元锂电池而言,这无疑是一个振奋人心的试验结果,终于可以春风得意马蹄疾,一日看尽长安花了!


弹匣电池不是一种新电池!


这里同样要先提到比亚迪的刀片电池,从技术本质上来看,刀片电池也并非什么新事物,在未改变磷酸铁锂电池单体电芯能量密度的基础之上,通过优化结构,使得刀片电池整包具有了媲美三元锂电池的能量密度,所以说,刀片电池其实是技术的优化,并非颠覆性的创造。


同理,弹匣电池也不是广汽埃安发明了一种新电池,同样是对现有技术进行了优化升级,只不过这次的对象换成了三元锂电池。


针对三元锂电池的天生短板,广汽埃安同样是在没有改变三元锂电芯的基础性能上,实现了与磷酸铁锂电池类似的针刺试验不起火,不爆炸的安全表现。

当然啦,天性这东西注定是改变不了的,就像男性天性爱看美女。所以我们通过试验过程视频,同样还是可以看到,电池包还是发生了冒烟,电芯热失控,因针刺导致热失控的电芯最高温度达到686.7℃。


这些都表明热失控其实已经发生了,三元锂天性不羁爱自由的本质,并没有得到彻底的扭转。


这里就要吹水一下弹匣电池机智的设计思路了,既然三元锂电池热失控是不可能控的,花多大代价都不行,那不如换个思路,把热失控之后的扩散尽量控制到最小,用专业术语这叫阻断热扩散。


提到专业名词,大家可能会有些蒙圈,没关系,举一下抗疫的栗子,你可能就明白了。


截止到现在,就算是有了疫苗,我们依然无法做到彻底的消灭疫情,并且病毒还在不断变异,变得越来越棘手。


既然如此,我国的做法就非常值得借鉴,同样是从扩散环节入手,将人们以家庭为单位隔离,阻断传播,就算是家庭内部发生了疫情,继而通过逐个隔离的方舱医院,同样可以实现各个击破,最后才能在没有全民免疫的情况下,便以最小的代价取得全国的抗疫胜利。


从思路上来看,弹匣电池之所以能够通过针刺试验,其实和抗疫有着异曲同工之妙。

从试验过程视频中也能看出,在热失控发生之后,位于针刺位置电池外壳发生了漆皮受热脱落,这足以看出热失控的剧烈程度,也能说明阻止热扩散的难度有多大。

从电池包外壳来看,整体的热失控被限制在了针刺区域周围,向外扩散的幅度并不大。打开壳体之后可以看到,只有右侧相邻的电池发生了轻微的热变形,左侧电池除了高温产生变色,基本没有受到影响,而电池整体的结构也保持了相对的完整。

所以弹匣电池的精妙之处,正在于此,既然整体的热扩散难以实现,那就将电池包拆成很多组,再将这些组单独隔离起来,就算是发生了极端的热失控,扩散的范围也仅限于一个“弹匣”内部,最终取得了三元锂整包通过针刺试验的突破。


当然,要说弹匣电池在防止热扩散方面究竟做到了多高的水准,口说无凭,我们通过一组使用专业仪器测得的热扩散示意图就可以一目了然。

弹匣电池有哪些革新?


说了以上的革新,弹匣电池又是如何做到的呢,下面我们就来结合弹匣电池系统安全技术的完整演示,来看看广汽埃安是如何将热玩弄于股掌之中的。

超高耐热稳定电芯:技术名词太过复杂,这里就不列举,只需知道弹匣电池通过对正极材料、电解液、隔膜材料的优化,让整个电芯的耐热温度提升了30%。这一步不仅是提高了预防热失控的阈值,同样为系统的热管理赢得了时间。也就是疫情之中不停倡导的,提升自身免疫力,少感冒,不为医院添负担。

超强隔热的电池安全舱:这个安全舱就更好理解了,就好比本来是疫情轻微地区可以采用居家隔离的办法,但是到了疫情重灾区,就必须单独建火神山医院了,在这里就算发生了热失控,也能被及时阻断,安全系数更高。


极速降温的速冷系统:既然热失控已经发生,防止扩散的最好办法就是积极的“治疗”,弹匣电池通过对导热路径的优化设计,实现了散热面积40%的提升,散热效率更高,治疗的更快,疫情控制自然效率就更高。

全时管控的第五代电池管理系统:当然,防控的最好办法便是防患于未然,就像非典之后国家建立了CDC一样,随时密切监控疫情的发生,及时的上报以备预防。弹匣电池采用了广汽埃安第五代电池管理系统,可以实现了每秒10次的不间断数据采集,相比第四代系统提升了100倍,24小时无死角的巡逻模式,发现异常时,立即启动电池速冷系统为电池降温,从根本上将风险降至最低。


而经过这一番猛如虎的操作,大家最担心的是会不会牺牲性能为代价,显然,广汽埃安早已成竹在胸,相比普通三元锂电池包,弹匣电池体积能量密度提升9.4%,重量能量密度提升5.7%,成本下降10%。

总结一下就是,更安全,性能更好,价格还能更实惠,对于这样的弹匣电池,我只想说:真香!


红点观察


一个是冷兵器时代的“刀片”,另一个是热武器时代的“弹匣”,二者争锋的意味不言而喻,但是,红点想说的是:技术百家争鸣,对于行业而言是一件绝对的好事,三元锂和磷酸铁锂,其实没有固有思维中的孰优孰劣,只要能够更好的服务用户,造福车主,不管是比亚迪,还是广汽埃安,每一次的技术革新,都值得我们手动点赞!每次一小步革新,也终将汇成换道超车的一大步!


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