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      “琥珀”、“云母”電池又“上線” 車企自研電池系統為何變得這么“香”?

      2021-09-30 14:54:14來源:中國汽車報

      日,東風汽車旗下高端智能電動品牌——嵐圖汽車發布自研的兩大電池系統,分別被命名為“琥珀”和“云母”,并在中汽中心實驗室進行了擠壓、碰撞、高溫淋水等安全測試。

      從比亞迪的“刀片”、廣汽埃安的“彈匣”,到長城的“大禹”、嵐圖的“琥珀”、“云母”,車企自研電池系統層出不窮,其命名也五花八門。這些隔一段時間就出爐的電池系統,主打的賣點也各不相同,總會在行業內掀起一陣“浪花”。在新技術加速發展的“裹挾”下,車企自研電池系統為何變得這么“香”?

      “琥珀”、“云母”主打安全技術

      據了解,嵐圖汽車的“琥珀”和“云母”電池系統選用高品質三元鋰電芯,為更好地提升電池安全,均采用被動安全和主動安全系列技術解決方案。

      比如,嵐圖汽車推出的“三維隔熱墻”技術就屬于被動安全解決方案,是在電池包內使用無熱擴散的隔熱阻燃材料,對每個電芯實現單獨且全方位的三維立體包裹。其中,“琥珀”電池系統在電池包內使用充滿帶硅基的超強高分子隔熱阻燃材料,“云母”電池系統則采用氣溶膠隔熱阻燃防護層。三維隔熱層為每個電芯量身定制了“安全倉”,即使某個電芯出現“暴躁”情況,也只能老實待在自己的“單間”內。在此基礎上,嵐圖汽車還在每個電芯底部都配備了液冷系統,為它們提供充分的冷卻。

      除電池系統本身的防護外,嵐圖汽車在電池系統外還設置了五重防護,開發了車身防護、高強框架、壓力傳遞、形變吸能和電池雙保險的電池安全結構,從車身到電池包,再到電芯都定制了防護措施。

      在主動安全方面,嵐圖汽車在全系具備BMS OTA功能的基礎上,與合作伙伴一起開發了專屬的遠程動力電池數據分析及管理技術——嵐圖專屬云BMS。相較于傳統車端BMS,嵐圖專屬云BMS可同時在線服務百萬輛汽車,提供全生命周期的電池健康和安全管理,從而實現電池安全防護的“千車千面”。

      新能源與智能網聯汽車獨立研究者曹廣認為,“琥珀”和“云母”主要采用了電芯隔離的路線,利用阻燃材料和阻燃結構做好電池過熱時的隔離,從而使得電池著火事故“產生慢、無明火、可預警”,具有一定技術效果。

      自研電池系統在打什么牌

      “實際上,整車企業所謂自研電池,更多的是研發電池系統而非電芯。而且,每家企業研發電池系統的技術與目標也不盡相同,有的側重提升續駛能力,有的側重節能管理。當然,最重要的還是安全能,這也是目前車企展示自研電池系統技術最重要的部分。”一位不愿透露姓名的新能源車企負責人對《中國汽車報》記者表示,整車企業一般從電池供應商處采購電芯,然后布置打造出不同的電池模組進行組裝;此外,現在很多的無模組設計則是將電芯布置在箱體,融入底盤結構,提升空間利用率并降低成本。“無論哪種方式,整車企業所承擔的電池系統裝配、設計都屬于系統工程,對企業的技術水要求較高,深化而來的技術就演變成車企自行推出的電池系統。”他介紹道。

      曹廣表示,目前國內車企及供應商相繼開發了“只冒、不著火”的電池,一方面是進行所有涉及安全的系統優化,在電極材料、電解液添加劑、電池管理、電池熱管理、電池形狀、電池傳熱設計方面做了全方位的改進,簡稱為“系統”;另一方面,在不能從根本上解決電池過熱及安全的情況下,做好從電芯到系統的隔離。

      正如嵐圖汽車方面所說,他們不生產電芯,而是致力于提高電池系統的安全,打造行業領先的電池系統主被動安全解決方案,為用戶創造“電池安全零焦慮”。

      另據了解,同樣主打“安全牌”的大禹電池設計思路有所不同,長城汽車對動力電池熱失控的解決方法就像大禹治水一樣“堵不如疏”。刀片電池的特色在于,比亞迪采用磷酸鐵鋰方案,規避811等高鎳電池安全能不足的缺點,同時通過結構創新讓電池續駛能力更上一層樓。

      廣汽埃安今年發布的彈匣電池則兼顧了三元鋰和磷酸鐵鋰兩大電池路線的安全技術,并通過針刺實驗力證其三元鋰電池的安全能。據悉,彈匣電池擁有超高耐熱穩定的電芯、超強隔熱的電池安全艙、極速降溫的速冷以及全時管控的第5代電池管理系統。

      車企能實現“電池自由”嗎

      回溯歷史,整車企業對動力電池自研的熱切追求似乎被刻在了基因之中。它們從布局新能源汽車伊始就開始進行電池技術的研發,無論是設立研究院、還是進一步獨立出部門,或者建立合資公司,都在彰顯汽車電動化浪潮下,整車企業對動力電池系統的“控制欲”。

      以新能源汽車行業的“風向標”特斯拉為例,其在每年“技術日”上都會展示動力電池領域的新成果。傳統車企巨頭大眾汽車也在今年3月舉辦了一場名為Power Day的活動,宣告自己在動力電池的研發、裝配、生產和回收等領域已進行布局。據介紹,大眾汽車正在研發磷酸鐵鋰電池、三元鋰電池、高錳電池和固態電池;2030年前,將在歐洲市場建立6家動力電池工廠,每家工廠的年產能將達40GWh。

      北方工業大學汽車產業創新研究中心研究員張翔表示,從行業整體發展趨勢來看,國內車企與電池供應商基本有兩種合作模式:一是向動力電池企業采購電池,二是與之成立合資公司;在國外市場,還有整車企業投資、入股電池初創分公司的模式,從而快速涉足動力電池領域。

      “車企自研自產電池的優勢在于,車企更了解用戶需求,形成了明確的技術要求,并且能在電池差異化上有所突破,從而與其他車企拉開差距,占據市場優勢地位。動力電池企業提供配套的優勢在于,對技術掌握得更深厚,并且多家車企的訂單能均攤更多開發成本。所以,有的車企選擇前者,甚至開始對外供貨,有的車企主要采用后者。當然兩種策略都采用也有優勢,就是既能保證動力電池供應的穩定,采購價格又更容易談下來,等于買了‘雙保險’。”曹廣說。

      張翔對記者坦言,一些車企發布自己的動力電池技術,更像是營銷上的策略。“畢竟部分整車企業在整個領域積累不多,目前還不具備做整個動力電池產品的能力,更多只涉及電池包,要在外采購電芯,而且部分技術也是供應商提供,對外宣稱‘合作’。”他說。

      行業人士指出,動力電池在新能源汽車的成本中占比較大,車企自研電池系統、自建電池工廠,可以極大地降低成本支出,進一步提升整車的競爭力。同時,一向穩居甲方位置的車企,也急于擺脫被動力電池供應商牽著鼻子走的狀態。

      “從目前動力電池裝車量的排名也能看出,大部分車企完全擺脫供應商還是很遙遠的事情,要解決的不止技術上的挑戰,還有資金與研發投入、團隊培養等一系列問題。所以,車企在積累動力電池核心技術的同時,通過資本運作,與供應商形成深度綁定關系將成為主流模式。”前述新能源車企負責人認為。(趙玲玲)

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