效仿大禹治水 長城大禹電池技術解析
[汽車之家 電動車技術] 電動車想要贏得更多人的青睞，續航和安全是最急需解決的兩大痛點。但從現有技術上來看，更安全的磷酸鐵鋰電池卻在續航方面有些捉襟見肘，高鎳三元鋰電池能讓NEDC續航輕松突破700km，隨之而來的電池熱穩定性下降又容易引發起火自燃。難道就沒有一種能兼顧安全與續航的電池嗎？長城汽車從古人的智慧中汲取靈感，交出了“大禹電池”這一答案。
●30秒快速了解全文：
1.熱蔓延引發的連鎖反應，是動力電池起火甚至爆炸的罪魁禍首
2.“大禹電池”效仿大禹治水“堵不如疏”的思想，有效排出電芯熱失控產生的熱量
3.首款搭載“大禹電池”的將是沙龍品牌的第一款車型
●跟“大禹”什么關系？
電池熱失控引發的起火自燃，是電池安全問題中最兇險、破壞性最大的事故之一，通常的發生過程是電芯在外力或內部老化的影響下發生熱失控并形成高溫，再逐漸蔓延至周圍其他電芯引發連鎖反應，直至整包發生起火甚至爆炸。因此，目前主流的電池安全方案，主要是通過隔熱材料隔絕熱失控電芯與正常電芯之間的熱傳遞，以達到控制熱蔓延、保證電池包安全的目的。
“大禹電池”技術主要是從熱源隔斷、雙向換流、熱流分配、定向排爆、高溫絕緣、自動滅火、正壓阻氧、智能冷卻八個方面提升安全性，并能有效兼容磷酸鐵鋰、三元鋰、無鈷等不同化學體系的電芯。對于它的設計原理，我們就結合防洪治洪的方式來給大家進行解碼。
這里的“引流”設計并非簡單的留出一條通道，而是需要對燃燒、力學、壓強等多方面進行計算，在盡量少的占用電池包空間的同時，實現將氣流、火流在多種結構通道內的均勻分布而非匯集一處，這也將減少某一區域形成高溫、再次引發其他電芯熱失控的可能。
●實測結果怎么樣？
實測中，電池內部通過加熱方式觸發熱失控后（該測試方式的嚴苛程度要高于目前國標GB 38031-2020中單點針刺或者加熱的熱失控試驗），在溫度最高達到1037℃、瞬間最高氣壓約16kPa的情況下，依然能保證不起火、不爆炸的安全性能，“馴服”了NCM811這一當前可量產的最活潑、最不穩定的動力電池電芯。
像廣汽埃安的彈匣電池、極氪的無蔓延不起火技術，也是業內與“大禹電池”類似的、解決電池安全問題的系統性方案，隔熱材料、強制冷卻、實時BMS監測是他們的共同點。而除了“堵不如疏”的思路外，“大禹電池”最大的優勢是建立了熱失控燃燒模型，實現了在沒有電池包實物情況下的多維度擬合仿真，不必走“先摸黑開發、再測試驗證”的老路，節約了重復打樣測試的時間和金錢成本，提升了電池包的研發效率和安全性。
●長城汽車的野望
根據長城汽車的規劃，“大禹電池”將率先搭載在沙龍品牌的第一款車型上。從2022年開始這一電池技術還將全面覆蓋長城旗下的新能源車型，純電動、混動、氫能等不同能源形式的新車上都將采用這款電池。
在碳達峰、碳中和的大背景下，未來長城汽車的規劃也更加宏偉。長城汽車將投身化石能源到可在生能源的轉型中，推動全系產品向電動化轉型，目標到2023年歐拉品牌成為新能源細分市場第一、全球銷量超過100萬輛，2025年全球銷量400萬輛、新能源汽車占比達到80%，力爭2045年企業實現碳中和。
編輯點評：
“堵不如疏”、“變堵為疏”是祖先為我們留下的大智慧，這一幾千年前的思想至今依舊能為我們在解決難題時提供指導�！按笥黼姵亍闭窃谶@一思想的點撥下形成的一套系統性的電池安全解決方案，而在多維度擬合仿真這樣的現代技術加持下，有了點“古今合璧”的意思。在解決了安全性問題后，“大禹電池”的制造成本、能量密度等謎題目前還未揭曉，我們也期待著在沙龍品牌的新車上感受這一技術為我們帶來的安全感。（文/汽車之家 孫一超）
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