“彈匣”迎戰“刀片”,廣汽埃安“拯救”三元鋰

去年比亞迪刀片電池的釋出,讓低成本、安全性高的磷酸鐵鋰電池再度走進人們視野,續航里程的提升,為其在市場競爭多了更多籌碼。時隔一年後,來自三元鋰電池的代表,開始了精準反擊。

相比磷酸鐵鋰電池,三元鋰電池被吐槽最多的就是安全性低、成本高。這次“彈匣電池”的出現,就是要打破這些陳規,建立自己的新序。

2021年3月10日,廣汽埃安正式釋出“彈匣電池”,實現了三元鋰電池包整包針刺不起火,同時讓電池能量密度提升9.4%,成本下降了10%。

“彈匣”迎戰“刀片”,廣汽埃安“拯救”三元鋰

按照規劃,“彈匣電池”從今年開始將會在AION全系車型上陸續搭載。

和刀片電池類似,廣汽埃安這款電池的命名同樣很形象。因整體採用類似彈匣安全艙的設計而得名。

不過,彈匣電池並非一種新電池。和刀片電池一樣,二者都是在對現有的動力電池技術進行最佳化和革新。

其中刀片電池針對磷酸鐵鋰電池的能量密度短板,在電芯能量密度沒有顯著提升的前提下,透過簡化模組,提高電池包體積利用率,最終裝入更多電芯,從而提升電池包整體能量密度。

“彈匣”迎戰“刀片”,廣汽埃安“拯救”三元鋰

彈匣電池則是針對三元鋰電池的安全效能短板,在不改變電芯材料的條件下,透過電池熱管理系統、冷卻系統等方面的設計最佳化,極大提升整個電池包的安全效能,

“一針”定乾坤

眼下要發展推廣新能源車,安全問題成為阻礙眾多消費者入手的最大攔路虎。統計資料顯示,2020全年國內報道的自燃起火事故共61起,事故大部分是因為動力電池問題導致。起火的原因除了集中在電池本身,電池管理策略BMS、散熱系統、整車結構設計等多方綜合因素也是十分重要的誘因。

為了推動新能源行業長期健康穩定發展,相關部門釋出了強制標準,要求電池單體發生熱失控後,電池系統在五分鐘內不起火、不爆炸,為乘員預留安全逃生時間。這一標準將於今年正式實施。

為了驗證彈匣電池的安全性,廣汽埃安選擇了非常硬核的針刺實驗。這個去年被“比寧之爭”放大進入公眾視野的實驗方法,依然是目前檢測電池安全程度的重要手段。

據中汽中心公佈的研究結果,彈匣電池在熱事故訊號發出5分鐘後,僅出現短暫冒煙,無起火和爆炸現象。靜置48小時後,電壓降至0V,溫度恢復至室溫。針刺後只有被刺電芯模組熱失控,沒有蔓延到其他電芯。開啟電池整包,觀察內部結構完好。

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有冒煙,說明電池有實際發生熱失控的。但從針刺結束後的電池包狀態來看,外殼漆皮脫落只是侷限在針刺的位置,沒有蔓延到其他部分。

也就是說,彈匣電池雖然無法阻止三元鋰電芯的熱失控,但做到了熱擴散阻斷。日常生活中,電池系統發生起火、爆炸等嚴重安全事故,往往是從熱失控開始的,不過真正導致整個電池包起火乃至爆炸,則是因為熱擴散難以控制,最終全部電芯皆熱失控。

“彈匣”迎戰“刀片”,廣汽埃安“拯救”三元鋰

這次彈匣電池便是專門針對熱擴散進行阻斷,從而在行業內首次實現三元鋰電池整包針刺不起火,堪稱行業首創。

具體來看,彈匣電池主要採用“防止電芯內短路,短路後防止熱失控,以及熱失控後防止熱蔓延”的設計思路,電芯的耐溫性提升可防止電芯內短路;類似安全艙的電池設計,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異常時,自動啟動電池速冷降溫系統為電池降溫。

不分高低,只為更多話語權

刀片電池和彈匣電池,各自代表了磷酸鐵鋰和三元鋰兩種不同的電池技術路線。從實驗結果來說,二者目前沒有明顯的高低之分,也都順利通過了針刺實驗,並彌補了各自電池效能的短板。但這並不能掩蓋二者對於市場份額的渴望。

“彈匣”迎戰“刀片”,廣汽埃安“拯救”三元鋰

目前,磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池是全球電動車行業的兩大主流電池技術路線。磷酸鐵鋰電池因為壽命長、成本低,主要應用於中低續航車型;能量密度高、整車電耗低的三元鋰電池則應用於中高續航車型。

得益於技術創新,能量密度提升和穩定性更佳,加上更低的成本優勢,磷酸鐵鋰電池的市場份額在去年進一步提升。

充電聯盟資料顯示,2020年,我國動力電池裝車量累計達63.6GWh,累計增長2.3%。其中三元鋰電池裝車量累計達38.9GWh,佔總裝車量的61.1%,累計下降4.1%;磷酸鐵鋰電池裝車量累計達24.4GWh,佔總裝車量的38.3%,累計增長20.6%,是驅動裝車量整體同比上升的主要產品。

升降間的微妙變化,讓各個車企開始加速佈局電池研發生產。彈匣電池解決方案的提出,被看作是廣汽埃安正在增強自身電池領域的話語權。

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在此之前,廣汽埃安的電池基本是外部採購,寧德時代、中航鋰電以及孚能科技都是其供應商。去年以來,廣汽埃安先後釋出了石墨烯超級快充電池以及矽負極電池,再加上此次釋出的彈匣電池,廣汽埃安無疑正準備控制電池的核心技術。這也是未來新能源競爭的關鍵。

鍾述

作為進軍新能源市場較早的車企之一,2020年廣汽埃安正式獨立後,一直在擴大自己的市場聲浪。在2020新能源汽車銷量排行中,AionS名列第四,排在其前面的三款車分別是特斯拉model 3、五菱宏光mini EV、尤拉R1,產品成熟度和認可度較高。

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當然,它的雄心自然不止於此,在進入良性發展軌道後,廣汽埃安試圖構建一個更為完整的生態,打造高階智慧電動車品牌,彈匣電池將會是其重要的基石。

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