北长城南比亚迪?❓❓中国电动车自燃的“新江湖”

小青爱吃草2021-09-25  69

关于电动车自燃、安全的话题,一向引人关注。几乎,如今所有在中国市场有高销量的电动车,都遭遇过自燃以及相关事件。于是,消费者在关注的同时,也是警惕的。

再根据眼前最新的情况来看,这种警惕,或许要进一步提升一个等级。因为,在新的国标监管之下,尽管有了电动车动力电池发生热失控,有5分钟的逃生期硬性需求,但因为涉足之中的企业良莠不齐,既有老年代步车替代者的2-3万车型,也有拉到100万元以上的高端车型。

同时,它们的市场占比进一步提高,2021年,你我身边新增的新能源汽车销量在147.9万台,而且势头还在进一步上升。比如,即便在当前芯片荒的大环境下,很多热门燃油车的提车时间已经拉长到了2个月左右,乘联会在9月,因为市场热度的原因,进一步调高了新能源车批发销量的全年预期,275万辆。

汽车销量10%已成新能源,安全会要了车企的命

275万台的预期,按照2020年全年销量来看,比例已超过10%。对于车企和消费者之间的关系来说,目前的决胜点并非是所谓智能化、智能驾驶,而是基础部分的设计缺陷/结构硬伤等。

一旦产品在基础层面有相关硬伤,会引发的连锁反应,要比燃油车时代的“顿挫、烧机油”等等更大。

于是,在电动车自燃事故里,占比超过30%的动力电池安全话题,在接下来的汽车行业,是新的战场。

甚至于从比亚迪2020年刀片电池发布至今,我们可以给到一个初步结论:“谁能同时给出满足安全、续航均衡的大规模技术,谁就能取得好的销量表现。”

目前来看,很多车企都在寻求之中的解决方案,比亚迪是刀片电池、埃安是弹匣电池,最近发布的是岚图的云母/琥珀电池,以及,眼前的长城汽车-大禹电池。

直逼重点,它的不起火不爆炸,是否真实

“永不起火、永不爆炸”这种flag,会直接让人关注并推测它的可能性。至于何时揭开答案,要在2022年大禹电池第一次正式装备在长城汽车高端品牌-沙龙的车型上之后,经过市场考验才有最终结论。

尽管厂商发布了8大设计理念,但结合行业技术推进方向来看,长城大禹电池的核心突破主要在于材料、逻辑、模拟这三个大的角度。

8大设计理念分别是,热源隔断、高温绝缘、双向换流、自动灭火、热流分配、正压阻氧、定向排爆、智能冷却。

之中的具体应用,我们不过多的展开,只从材料、逻辑、模拟三个角度来剖析。

材料部分,大禹电池把隔热阻热/抗电流击穿/抗爆/铜排线的材料做了进一步的提升。这种提升相当于给关键部件穿上效果足够的保护,最终让单个电芯/多个电芯/模块等,发生热失控时,将反应压制在尽可能低的安全范围内。

相当于,对热失控,瓮中捉鳖。

翁=在电芯之间布置长城新开发的双层复合材料,解决传统电芯间隔热但不耐火焰冲击/耐冲击隔热效果却一般的痛点;在模组之间,用上高温绝热复合材料,能阻止火焰冲击和长时间热传导;电池包上的铜排线,用新材料和新设计,进行更高的绝缘/耐高温处理,去应对高压电弧击穿金属箱体。

尽管没有公布相应的准确数据和标准,不过从大禹电池所给到相应话术来看,“高于行业相关温度/耐热标准”,和公布的测试视频来看,没有火焰蔓延、电弧击穿。

逻辑部分,比材料层面的思考更深入。逻辑部分,是当电池包内的单个电芯/多个电芯发生热失控时,通过上述材料的相关应用,对各组件进行合理保护,把传统热失控的伤害压到合理安全的低点。之后,把热失控的能量爆发所稀释/处理,才是逻辑方面的重点。失控能量的处理,也要合理。

挑一些关键点来说,当单个电芯/多个电芯发生热失控时,排出方形电芯时的温度在100摄氏度左右,处于安全温度。再通过电池包内专门设置的换流通道,通过BMS的检测,让电池包内相关的导流、分流、换流设计生效,最终让气火流进入灭火通道,最终排出。

字面意义上很好理解,就是电芯发生热失控剧烈反应后,通过对能量爆发的抑制,让其排出方形电芯时进入安全温域,再通过灭火通道将其排出,最终实现不起火/不爆炸的效果。

当然了,这之中的很多细节点颇为工科,比如蜂窝状的定向排爆出口究竟应用了什么材料,又通过哪些技术阻断外界氧气进入电池包发生二次燃烧,以及智能调节冷却系统的开闭时间、流速、流量等究竟是否有效等。消费者和汽车媒体是解不开答案的,站在非实验/非工程角度来看,答案只能交给时间。

最终实现这一切的,则是大禹电池落地的核心,模拟。

可以这么说,长城的新解决方案是够精准的,它把动力电池发展至今关于热失控的原因和可能原因,全都汇总到一块,然后通过对数字模型的建立,去模拟相关解决方案下各种场景是否能达到自己想要的结果。搞定了相应技术难点之后,再进入电池包的实体测试阶段,于是有了我们所看到的视频,“在中央电芯之间进行针刺及加热,引发扩散型热失控,最终没有出现明火以及爆炸”。

北长城/南比亚迪,此话怎讲?❓❓

关于大禹电池的技术细节和思路,细分剖析之后,能看到其合理性和技术难点。难点在于,整套系统的防御阈值在哪,整个电池包的热失控有没有可能突破防御体系。

关于这个问题,技术人员给我们的答复是“这套技术的设计理念是,破坏性热失控的防御,并非只做了单电芯/多电芯的热失控考虑,而是大量电芯失控时仍有能力控制。”

然后还有另外一个重点,这一次的大禹电池还有一个思考,它直接用NCM811这个相对敏感的电芯与电池安全技术相融合。之所以说敏感,是因为宁德时代推出了NCM811之后,能量密度和电池性能都得到了很大提升,但相应的安全性,却遭受了挑战。因为产品特性的原因,NCM811电池热失控的速度过于快/过于剧烈,对于汽车企业来说,没有好的解决方案,同时宁德时代也没有。

最终,随着国家要求能量密度和安全要均衡的政策下发,NCM811遇冷。但,对于长城汽车来说,它能用大禹电池搞定了811,那5系/6系电池,磷酸铁锂电池,无钴电池就可以各种灵活操作了。长城自身的设计理念也是如此,尽管我们如今并不知道它未来是否能有传统燃油车制造领域大众MQB那样的从A0级到C级的全覆盖能力,但它的解决方案确实在初衷上就考虑了兼容性,从圆柱电池到方形电芯再到未来叠片电池的可能性,从磷酸铁锂到无钴电池再到高镍电池。

至于为何要说北长城/南比亚迪这种观点,因为从目前行业之中为数不多的相关解决方案来看,同时能进行大规模产品逻辑+成本控制+效果不错的解决方案,本质上只有刀片电池、大禹电池两种。当然,后续这了解决方案预计会进一步增加,动力电池的新格局也会有所形成。

写在最后:

给一切做个小小的总结,大禹电池的实际效果,需要经历市场的检验。从技术角度来看,这套解决方案的能力是不错的,但最终进入量产装车时,还要进一步考量装配工艺、材料准入等诸多的环节,最终中长期才能有明确答案。

从目前的行业和技术来看,比亚迪从设计/结构/工艺等诸多层面入手,提升了磷酸铁锂电池的很多短板,最终提供给行业覆盖多种尺寸和结构车型的刀片电池;长城的大禹电池也有相同的思考,也有较为充沛的设计兼容能力。

所以最终,只等量产与市场考验,即可。

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