面對(duì)全球新能源發(fā)展浪潮，動(dòng)力電池核心技術(shù)將成為車企下一階段最重要的布局領(lǐng)域。但發(fā)展新能源汽車必須邁過電池安全這道門檻，對(duì)一臺(tái)高品質(zhì)的純電動(dòng)汽車而言，電池安全是根基。

今年以來，伴隨多起電動(dòng)汽車起火自燃事件，公眾對(duì)新能源電動(dòng)汽車的安全引發(fā)了廣泛關(guān)注，據(jù)《新能源汽車國(guó)家監(jiān)管平臺(tái)大數(shù)據(jù)安全監(jiān)管成果報(bào)告》顯示，從2019年5月起新能源共發(fā)生79起安全事故，涉及車輛96輛。

簡(jiǎn)單的說，動(dòng)力電池安全問題概括起來統(tǒng)稱為“熱失控”，就是某些觸發(fā)條件引起電池升溫，當(dāng)達(dá)到一定溫度時(shí)電池就變得不可控，最后的結(jié)果就是燃燒甚至爆炸。

一款安全的動(dòng)力電池涉及電芯研發(fā)、模組試制、PACK批量制造，多項(xiàng)目苛刻測(cè)試及裝車驗(yàn)證等多個(gè)環(huán)節(jié)。

近日，長(zhǎng)城歐拉組織了一場(chǎng)關(guān)于動(dòng)力電池核心技術(shù)的溝通會(huì)，從中我們可以看到歐拉對(duì)于電池技術(shù)，特別是電池安全的思路。

電池為何會(huì)熱失控?

作為三電系統(tǒng)的核心組成部分，電池安全的重要性不言而喻。

電池長(zhǎng)時(shí)間在液體中浸泡、電池材料不過關(guān)、系統(tǒng)拼裝缺陷、使用中過充過放、機(jī)械外力碰撞，甚至高鎳材料使用等都是誘發(fā)電池起火的風(fēng)險(xiǎn)因素。

引發(fā)熱失控的因素很多，總的來說可以分為機(jī)械外力、不當(dāng)充電、電池過熱、設(shè)計(jì)制造層面缺陷等。

機(jī)械外力，主要包括車輛碰撞、擠壓、泡水、嚴(yán)重托底的針刺等。

不當(dāng)充電，主要以不當(dāng)快充或過充為主，不當(dāng)充電會(huì)引發(fā)電池析鋰導(dǎo)致熱失控溫度大幅下降，并與電解液劇烈反應(yīng)，最終發(fā)生熱失控。此外電池析鋰也會(huì)導(dǎo)致鋰枝晶生長(zhǎng)刺穿隔膜引發(fā)電池?zé)崾Э亍?/p>

電池過熱，主要誘因是高鎳正極材料的應(yīng)用導(dǎo)致正極釋活性氧與負(fù)極反應(yīng)產(chǎn)生熱量，此外老化導(dǎo)致電池一致性差等也會(huì)導(dǎo)致電池過熱。

設(shè)計(jì)制造層面的熱失控誘因主要包括電池生產(chǎn)缺陷、散熱設(shè)計(jì)不好、電纜接頭松動(dòng)等。

關(guān)于電池安全的更多內(nèi)容，大家可以移步到嚴(yán)選EV電池安全專題報(bào)道中查看>>嚴(yán)選EV電池安全季<<

一款合格的電池需要經(jīng)歷哪些測(cè)試?

當(dāng)前，為了追求更長(zhǎng)的續(xù)航里程，我們不得不用能量密度更高的電池，但能量密度越高的電池，熱穩(wěn)定性就更低，這就需要用嚴(yán)苛的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)對(duì)動(dòng)力電池安全進(jìn)行充分驗(yàn)證。

在電池安全測(cè)試層面的國(guó)標(biāo)文件有2個(gè)，GB／T31485－2015《電動(dòng)汽車用動(dòng)力蓄電池安全要求及試驗(yàn)方法》和GB／T31467．3－2015《電動(dòng)汽車用鋰離子動(dòng)力蓄電池包和系統(tǒng)第3部分：安全性要求與測(cè)試方法》。

記不住名字不要緊，可以簡(jiǎn)單的理解為一個(gè)針對(duì)電池單體和模組的測(cè)試，一個(gè)針對(duì)電池系統(tǒng)的測(cè)試。

由于新能源安全已經(jīng)成為社會(huì)話題，國(guó)家也在制定新的強(qiáng)制測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)，GB《電動(dòng)汽車用動(dòng)力蓄電池安全要求》報(bào)批稿進(jìn)入送審階段，估計(jì)很快會(huì)正式發(fā)布。

新國(guó)標(biāo)的重點(diǎn)內(nèi)容包括：

1.電池單體針刺項(xiàng)目取消；2.浸水測(cè)試難度提高(先震動(dòng)再下水)；3.新增熱擴(kuò)散試驗(yàn)(起火前5分鐘預(yù)警為乘員留出足夠逃生時(shí)間)。

需要說明的是，國(guó)標(biāo)只是行業(yè)入門標(biāo)準(zhǔn)，僅僅用來區(qū)分及格與不及格，好多車企自己的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格程度要高于國(guó)標(biāo)。

在此次歐拉動(dòng)力電池技術(shù)溝通會(huì)上，網(wǎng)易汽車獲悉以歐拉R1為例，其動(dòng)力電池系統(tǒng)測(cè)試項(xiàng)目包括，滿足國(guó)標(biāo)要求下的機(jī)械沖擊、溫度沖擊、海水浸泡、高海拔、模擬碰撞、跌落、翻轉(zhuǎn)、擠壓、外部火燒、過溫保護(hù)、鹽霧等15項(xiàng)試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，其中部分測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)高于國(guó)標(biāo)要求。

例如，在長(zhǎng)時(shí)間浸水試驗(yàn)中，水深高度在整車涉水線下條件下，歐拉R1電池包浸泡7天未進(jìn)水。此外，其還安全通過了模擬碰撞及后翻轉(zhuǎn)測(cè)試。

值得說明的是，歐拉R1的動(dòng)力電池也符合新國(guó)標(biāo)草案中振動(dòng)試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)和熱失控?cái)U(kuò)散相關(guān)要求。

測(cè)試只是檢驗(yàn)電池安全的一種直觀的手段，一款優(yōu)秀的電池安全需要從結(jié)構(gòu)、電氣安全、BMS策略等全方位考量。

歐拉R1電池采用4層級(jí)安全設(shè)計(jì)，包括結(jié)構(gòu)安全、電氣安全、熱管理安全和BMS設(shè)計(jì)。

動(dòng)力電池的結(jié)構(gòu)安全比較容易理解，在一般碰撞下碰撞力度全部由整車結(jié)構(gòu)承擔(dān)，從而最大程度保護(hù)電池包結(jié)構(gòu)完成，內(nèi)部無(wú)損傷，功能正常使用。

此外，電池包殼體和支架也要形成完整的框架結(jié)構(gòu)能力，底部和側(cè)圍都需要一定的承載能力。當(dāng)車體無(wú)法承擔(dān)全部碰撞載荷時(shí)，一部分載荷需要由電池包殼體承擔(dān)。

熱管理安全層面，歐拉R1共進(jìn)行了10種特定工況熱管理性能仿真和標(biāo)定，針對(duì)充放電過程中的電芯溫度、壓差等關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并通過相關(guān)設(shè)計(jì)實(shí)時(shí)保證電池的安全，開啟斷電或降溫等策略。

低溫天氣下BMS可對(duì)電池加熱提高充電效率和續(xù)航里程，續(xù)航里程提升10％~20%。

PACK包采用雙向防爆透氣閥設(shè)計(jì)，可以平衡電池包內(nèi)外壓力，緊急情況下防爆閥可開啟泄壓保護(hù)。

電氣安全層面，主要針對(duì)高壓電氣安全、電氣保護(hù)、傳感器監(jiān)控等方面入手。歐拉R1電池包高壓元器件絕緣耐壓等級(jí)高于行業(yè)水平。并通過設(shè)定合理的預(yù)充保護(hù)策略，保證電池包全生命周期可靠運(yùn)轉(zhuǎn)。

BMS安全設(shè)計(jì)層面，主要通過安全設(shè)計(jì)、提前預(yù)測(cè)、實(shí)時(shí)診斷和安全預(yù)警的4重安全設(shè)計(jì)確保動(dòng)力電池處于安全運(yùn)行區(qū)。

蜂巢能源是最好的技術(shù)名片

國(guó)內(nèi)某一線動(dòng)力電池制造企業(yè)的技術(shù)負(fù)責(zé)人曾向網(wǎng)易汽車表示，車用電池安全是一個(gè)綜合性的話題，其與整車設(shè)計(jì)、整車保護(hù)措施、BMS電池管理系統(tǒng)、模組及電池包封裝技術(shù)、單體電芯品質(zhì)、甚至消費(fèi)者日常駕駛和充電習(xí)慣都有關(guān)聯(lián)性。

實(shí)際上，電池安全是個(gè)很大的話題，需要上下游產(chǎn)業(yè)的通力合作，每個(gè)環(huán)節(jié)都必須做到高質(zhì)量安全才行。

歐拉動(dòng)力電池的主要“供應(yīng)商”來自長(zhǎng)城汽車集團(tuán)旗下兄弟企業(yè)-蜂巢能源。蜂巢能源雖然成立時(shí)間不長(zhǎng)，但其已擁有超過3000人的研發(fā)團(tuán)隊(duì)，其中外籍專家超過350人。業(yè)務(wù)涵蓋汽車動(dòng)力電池材料、電芯、模組、PACK、BMS、大容量?jī)?chǔ)能系統(tǒng)等。

蜂巢能源的高速疊片方形電池算是業(yè)內(nèi)的知名產(chǎn)品，相對(duì)于卷繞電池，其能量密度增加5%、循環(huán)壽命增加10%、成本減少5%，且更加安全。

得益于蜂巢能源的技術(shù)支持，歐拉R1動(dòng)力電池能量密度達(dá)到160Wh/kg，電量33kWh，NEDC綜合續(xù)航里程351km，這樣的數(shù)據(jù)在純電動(dòng)小型車領(lǐng)域并不差。

此外，續(xù)航數(shù)據(jù)的背后也源自更多的輕量化設(shè)計(jì)。

歐拉R1使用的是523方形鋁殼電芯，模組和PACK均采用輕量化設(shè)計(jì)，整包PACK共有15個(gè)模組，單一模組的重量為11.3kg。

電池包上殼體采用SMC復(fù)合材料，具有絕緣性、抗壓性、防腐、防爆、防火，保證強(qiáng)度安全的前提下實(shí)現(xiàn)更多輕量化設(shè)計(jì)，下殼體由鋁型材焊接而成。

電池包上下殼體之間采用硅泡棉進(jìn)行密封，滿足電池包IP67及浸水試驗(yàn)要求。

電池是一款高品質(zhì)新能源車的核心，屬于基礎(chǔ)課。但有時(shí)真正打動(dòng)消費(fèi)者的往往是車輛駕乘感受、服務(wù)體驗(yàn)和充電保障等。

為解決新能源汽車用戶的充電痛點(diǎn)，長(zhǎng)城歐拉聯(lián)合了充電樁企業(yè)組建“歐拉超級(jí)充電聯(lián)盟”，目前聯(lián)盟已經(jīng)在北京、上海等260余個(gè)城市，接入32.8萬(wàn)根充電樁，實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)覆蓋。用戶只需要在手機(jī)上安裝歐拉APP，便可在聯(lián)盟內(nèi)任何一個(gè)網(wǎng)點(diǎn)充電。

前幾天，長(zhǎng)城汽車發(fā)布2019年Q3季度財(cái)報(bào)顯示，總營(yíng)收達(dá)202.02億元，同比增長(zhǎng)18.01%。其中，新能源品牌歐拉銷量表現(xiàn)出色，今年內(nèi)累計(jì)銷量達(dá)32186臺(tái)。

歐拉品牌在不到一年的時(shí)間里就取得行業(yè)前十、細(xì)分市場(chǎng)前三的銷量表現(xiàn)，成績(jī)足以說明一切。

今年以來新能源市場(chǎng)高品質(zhì)/高性價(jià)比趨勢(shì)愈發(fā)明顯，10萬(wàn)元以上市場(chǎng)，自主品牌開始推出續(xù)航500公里以上的高品質(zhì)車型，合資品牌及豪華品牌也逐漸加入戰(zhàn)場(chǎng)。10萬(wàn)元以下市場(chǎng)，不少企業(yè)憑借平臺(tái)及三電集成化優(yōu)勢(shì)推出了續(xù)航300-400公里且高性價(jià)比車型，細(xì)分市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)愈發(fā)激勵(lì)。客觀的說，擺在歐拉面前的挑戰(zhàn)仍不輕松，不過打造精品安全電動(dòng)小車這條路上，依靠長(zhǎng)城和蜂巢能源技術(shù)實(shí)力的歐拉正變得游刃有余。