你不起火我不冒煙，動(dòng)力電池也開(kāi)始“內(nèi)卷”？
“前些年在新能源汽車領(lǐng)域談到的是‘里程焦慮’，這兩年談到的是‘安全焦慮’，這些安全焦慮對(duì)標(biāo)準(zhǔn)、安全監(jiān)管、企業(yè)質(zhì)量提升、創(chuàng)新，都帶來(lái)了新的挑戰(zhàn)。”7月7日，在第七屆智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術(shù)及標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)國(guó)際交流會(huì)上，國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)督管理總局缺陷產(chǎn)品管理中心汽車部主任肖凌云在演講中說(shuō)道。
這種安全焦慮主要來(lái)自對(duì)新能源汽車火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)的擔(dān)憂。
北京理工大學(xué)機(jī)械與車輛學(xué)院教授魏中寶在7月5日該校“電動(dòng)百年，進(jìn)化新生”學(xué)術(shù)論壇上披露了一組新能源汽車火災(zāi)事故的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。
按起火原因分析，電池故障占33%，交通事故或底盤碰撞占15%，用戶改裝占12%，電子電器故障占11%，外部火源占9%，充電樁或充電線故障占4%，電池泡水或浸泡占4%，其余占11%；按車輛狀態(tài)分析，停置狀態(tài)占38%，充電狀態(tài)占27%，行駛狀態(tài)占14%，發(fā)生事故占7%，其他占13%。
從中可以看出，電池原因?qū)е碌男履茉雌嚻鸹鸨壤罡摺?/p>
針對(duì)這種安全焦慮及行業(yè)痛點(diǎn)，新能源汽車企業(yè)及動(dòng)力電池企業(yè)紛紛發(fā)布“不起火”電池，爭(zhēng)相進(jìn)行電池針刺測(cè)試。
最近的一例是，7月9日，極氪發(fā)布旗下極氪001電池包（三元鋰電池）的針刺試驗(yàn)視頻。試驗(yàn)結(jié)果顯示，在鋼針刺入電池包觸發(fā)熱失控后，電池包BMS及時(shí)觸發(fā)熱事件報(bào)警信號(hào)。同時(shí)，被刺的電池包出現(xiàn)冒煙現(xiàn)象，被刺電芯最高溫度達(dá)到 801.4 度，未起火、未爆炸。
“極芯”電池包使用的Ni55+單晶高壓電芯降低了“鎳”含量的比例，從材料上提高了電芯的熱穩(wěn)定性。此外，該電池包的NTP無(wú)熱蔓延不起火技術(shù)主要通過(guò)360預(yù)防、自動(dòng)預(yù)警、被動(dòng)隔熱、無(wú)障礙排熱、主動(dòng)冷卻、快速切斷等6大措施來(lái)提升整包電池的安全性。
說(shuō)到動(dòng)力電池針刺試驗(yàn)，開(kāi)風(fēng)氣之先的是比亞迪。2020年，比亞迪的刀片電池（磷酸鐵鋰）在針刺測(cè)試中無(wú)明火、無(wú)煙，在對(duì)比測(cè)試中碾壓了三元鋰電池和磷酸鐵鋰塊狀電池，并由此引發(fā)了一場(chǎng)曠日持久的比寧之爭(zhēng)。
盡管寧德時(shí)代認(rèn)為通過(guò)針刺測(cè)試并不等同于電池安全，但為了應(yīng)戰(zhàn)，還是放出了三元電芯的針刺試驗(yàn)視頻，沒(méi)冒煙、不起火。
2020年10月，寧德時(shí)代宣布已經(jīng)開(kāi)發(fā)出“永不起火”的NCM811三元鋰電池。這種電池技術(shù)首先配套蔚來(lái)汽車的100kWh電池包，已經(jīng)在2020年11月實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。該電池包采用寧德時(shí)代鎳55三元電芯和CTP成組技術(shù)，以及新型材料隔熱設(shè)計(jì)、導(dǎo)熱熱管理設(shè)計(jì)、電池包排煙通道設(shè)計(jì)等，可實(shí)現(xiàn)“無(wú)熱蔓延”。
此外，動(dòng)力電池企業(yè)中，欣旺達(dá)、孚能科技、中航鋰電等也公開(kāi)披露過(guò)自己的不起火電池技術(shù)。
截至目前，公布過(guò)動(dòng)力電池針刺測(cè)試的整車品牌除了比亞迪和極氪，還有廣汽埃安和東風(fēng)嵐圖。
廣汽埃安還做了兩次。第一次是3月10日，埃安發(fā)布彈匣電池系統(tǒng)安全技術(shù)，并公布了三元鋰（彈匣電池）整包針刺測(cè)試結(jié)果。其三元鋰（彈匣電池）整包在試驗(yàn)過(guò)程中熱事故信號(hào)發(fā)出5分鐘后，出現(xiàn)了短暫冒煙，無(wú)起火和爆炸現(xiàn)象。
第二次是5月20日，埃安發(fā)布磷酸鐵鋰（彈匣電池）針刺試驗(yàn)結(jié)果。搭載彈匣電池系統(tǒng)安全技術(shù)的磷酸鐵鋰整包針刺，最高溫度為51.1℃，比普通整包針刺后的最高溫度低了278.3℃，無(wú)冒煙、無(wú)起火和爆炸現(xiàn)象。
今年年初，東風(fēng)嵐圖FREE純電版搭載的三元鋰電池包通過(guò)了中汽中心熱擴(kuò)散測(cè)試。嵐圖表示，該電池包擁有“三維隔熱墻”技術(shù)、BMS獨(dú)創(chuàng)電池安全監(jiān)測(cè)和預(yù)警模型、高安全電池PACK方案三大優(yōu)勢(shì)。測(cè)試結(jié)果顯示，電池包在熱失控觸發(fā)并發(fā)出報(bào)警信號(hào)后，不冒煙、不起火、不爆炸。
此外，雖然2022年才會(huì)上市，上汽R汽車ES33已經(jīng)事先昭告，能夠?qū)崿F(xiàn)L0級(jí)別零熱失控管理，通過(guò)云端實(shí)時(shí)監(jiān)控高效主動(dòng)預(yù)警，可以將電池包因電芯問(wèn)題導(dǎo)致的熱失控概率，控制在無(wú)限接近于零的范圍內(nèi)，做到“永不自燃”。
作為國(guó)內(nèi)車企中集團(tuán)內(nèi)部自帶動(dòng)力電池企業(yè)的唯二的兩家，比亞迪已經(jīng)攜刀片電池占據(jù)了安全的居高點(diǎn)，長(zhǎng)城汽車又怎會(huì)甘心落后？
6月29日，長(zhǎng)城汽車宣布研發(fā)出“大禹電池”，可以有效解決不同化學(xué)體系電芯發(fā)生熱失控之后的起火、爆炸問(wèn)題。之所以叫“大禹電池”，是借鑒了“大禹治水，變堵為疏”的思路，想辦法將電池?zé)崾Э睾蟮臒崃颗懦鲭姵匕?/p>
“大禹電池”設(shè)計(jì)融入8項(xiàng)全新設(shè)計(jì)理念——“熱源隔斷、雙向換流、熱流分配、定向排爆、高溫絕緣、自動(dòng)滅火、正壓阻氧、智能冷卻”設(shè)計(jì)，并布局?jǐn)?shù)十項(xiàng)核心技術(shù)專利，覆蓋熱源抑制、隔離、冷卻、排出等領(lǐng)域。
通過(guò)搭載多梯次換流系統(tǒng)、快速極冷抑制系統(tǒng)、多級(jí)定向排爆系統(tǒng)、滅火盒系統(tǒng)等全新設(shè)計(jì)，大禹電池技術(shù)讓電池在熱失控情況下實(shí)現(xiàn)不起火、不爆炸，所排出的煙氣溫度也控制在100℃左右。
值得一提的是，在測(cè)試這項(xiàng)技術(shù)時(shí)，長(zhǎng)城汽車并沒(méi)有采用針刺測(cè)試，而是采用了模組中間電芯觸發(fā)和雙電芯連續(xù)觸發(fā)的加熱觸發(fā)方式。其實(shí)，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)熱擴(kuò)散試驗(yàn)給出了兩種觸發(fā)熱失控的推薦方法，一個(gè)是針刺觸發(fā)熱失控，另一個(gè)就是加熱觸發(fā)熱失控。
“大禹電池”計(jì)劃2022年全面應(yīng)用，面向下一代全新電動(dòng)車平臺(tái)，應(yīng)用于長(zhǎng)城汽車旗下新能源系列車型。
而且，長(zhǎng)城汽車還放了個(gè)大招，宣布大禹電池將對(duì)全社會(huì)免費(fèi)開(kāi)放專利。
“要想實(shí)現(xiàn)安全性能的整體提升，避免更多的起火事故，我們首先要從高品質(zhì)電芯、高質(zhì)量的成組技術(shù)以及高水平的管理系統(tǒng)三管齊下共同攻關(guān)這個(gè)難題。”魏中寶稱。
具體來(lái)說(shuō)，在關(guān)鍵材料、電芯設(shè)計(jì)、電芯制造/工藝因素、系統(tǒng)集成、實(shí)際使用等五個(gè)環(huán)節(jié)都有改善空間，通過(guò)改良、優(yōu)化、控制、管控，就可以實(shí)現(xiàn)安全事故的抑制。
目前，動(dòng)力電池企業(yè)和車企的電池安全技術(shù)也不外乎從以上這些方面著手。
各種“不起火”電池的集中涌現(xiàn)，首先是監(jiān)管政策大力推動(dòng)的結(jié)果。
2019年3月15日，國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)督管理總局發(fā)布《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)新能源汽車產(chǎn)品召回管理通知》，核心意義是要求建立起新能源汽車火災(zāi)事故報(bào)告制度。
同年10月8日，國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)督管理總局發(fā)布《關(guān)于進(jìn)一步規(guī)范新能源汽車事故報(bào)告的補(bǔ)充通知》，要求新能源汽車企業(yè)發(fā)生冒煙、起火事故的應(yīng)在事故發(fā)生后12小時(shí)內(nèi)報(bào)告事故基本信息；造成人員傷亡或重大社會(huì)影響的，應(yīng)在事故發(fā)生后6小時(shí)內(nèi)報(bào)告；生產(chǎn)者應(yīng)在事故發(fā)生后上報(bào)《新能源汽車火災(zāi)事故信息表》。
“我們要改變整個(gè)研發(fā)體系和售后管理體系，來(lái)適應(yīng)6小時(shí)、12小時(shí)、48小時(shí)報(bào)告制度。”肖凌云表示，“通過(guò)這樣的報(bào)告制度倒逼企業(yè)主動(dòng)地在安全技術(shù)領(lǐng)域主動(dòng)創(chuàng)新，自主創(chuàng)新。”
按照電池安全強(qiáng)制性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，動(dòng)力電池在發(fā)生熱失控后，5分鐘內(nèi)不得發(fā)生起火和爆炸。不起火甚至不冒煙，顯然比這個(gè)5分鐘的標(biāo)準(zhǔn)要求更高。
車企扎堆推“不起火”電池，也是動(dòng)力電池安全技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)內(nèi)卷化的結(jié)果。站在電影院第一排的人已經(jīng)站起來(lái)了，后面的也只得跟著站起來(lái)。比亞迪就是那個(gè)第一個(gè)站出來(lái)的人。
比亞迪刀片電池針刺測(cè)試之后，首搭車型漢EV銷量長(zhǎng)虹，今年1-6月累計(jì)銷售38664輛。埃安Aion S緊隨其后，上半年累計(jì)銷售32299輛。兩款車型分列單一車型銷量第四第五名，僅次于五菱宏光MINIEV和特斯拉Model 3/Y。
這樣的成績(jī)與企業(yè)高調(diào)的電池針刺測(cè)試不無(wú)關(guān)系。能通過(guò)電池針刺測(cè)試，在消費(fèi)者那里，的確不失為一個(gè)好的廣告招牌。至于“針刺測(cè)試就等于安全嗎”這種質(zhì)疑，也沒(méi)人深究了。
對(duì)消費(fèi)者來(lái)說(shuō)，企業(yè)愿意在動(dòng)力電池安全上下功夫，這當(dāng)然是好事，不過(guò)也會(huì)帶來(lái)新的困惑。當(dāng)大家都宣稱自己是不起火電池，都能通過(guò)針刺測(cè)試的時(shí)候，那就互相之間沒(méi)有高下之分了。這時(shí)企業(yè)恐怕又要找尋新的安全的亮點(diǎn)，來(lái)說(shuō)給消費(fèi)者聽(tīng)。
單從表面的宣傳來(lái)看，動(dòng)力電池安全性形勢(shì)一片大好。但“永不起火”“永不自燃”的說(shuō)辭，總難免讓人有點(diǎn)懷疑，畢竟，連燃油車也不能保證永不自燃。
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