在這次電動(dòng)車(chē)百人會(huì)上，工信部副部長(zhǎng)辛國(guó)斌提出“健全法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)，提升質(zhì)量安全水平”，特別提到“發(fā)布實(shí)施新能源汽車(chē)企業(yè)安全體系建設(shè)指導(dǎo)意見(jiàn)，提升動(dòng)力電池?zé)崾Э貓?bào)警和安全防護(hù)水平，讓消費(fèi)者更喜歡買(mǎi)，更放心用”。

電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展到現(xiàn)在，用戶(hù)需求主要聚焦在續(xù)航里程、快充，而安全是底線(xiàn)。動(dòng)力電池安全是新能源汽車(chē)安全的重要組成部分，解決動(dòng)力電池的安全問(wèn)題能極大程度解決用戶(hù)對(duì)于新能源汽車(chē)的安全焦慮。特別是電動(dòng)汽車(chē)出現(xiàn)在生活中越來(lái)越多的封閉建筑空間，如車(chē)庫(kù)、地下停車(chē)場(chǎng)、防空掩體等，這些封閉空間排煙慢、視線(xiàn)差、救援難度大，對(duì)電動(dòng)汽車(chē)安全問(wèn)題提出了更高的要求。

Part 1

盤(pán)點(diǎn)動(dòng)力電池安全技術(shù)

▲圖1.動(dòng)力電池在封閉空間里面的熱失控帶來(lái)的問(wèn)題

我們首先還是來(lái)看一下中國(guó)動(dòng)力電池安全法規(guī)的要求，2020年5月，工業(yè)和信息化部宣布，由其組織制定的GB 30381－2020《電動(dòng)汽車(chē)用動(dòng)力蓄電池安全要求》強(qiáng)制性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)由國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)督管理總局、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)批準(zhǔn)發(fā)布，并將于2021年1月1日起開(kāi)始實(shí)施。《電動(dòng)汽車(chē)用動(dòng)力蓄電池安全要求》特別是標(biāo)準(zhǔn)增加了電池系統(tǒng)熱擴(kuò)散試驗(yàn)，要求電池單體發(fā)生熱失控后，電池系統(tǒng)在5分鐘內(nèi)不起火不爆炸，為乘員預(yù)留安全逃生時(shí)間。

▲圖2.中國(guó)領(lǐng)先于全球率先

在電池?zé)崾Э財(cái)U(kuò)展實(shí)驗(yàn)中積累了很多

隨著2021年的推進(jìn)，中國(guó)電池企業(yè)的動(dòng)力電池和車(chē)企，開(kāi)始在電池安全技術(shù)方面不斷發(fā)布技術(shù)，主要包括：

▲圖3.不完全統(tǒng)計(jì)時(shí)間線(xiàn)的熱不擴(kuò)散電池

●電池企業(yè)

寧德時(shí)代、弗迪電池、欣旺達(dá)、蜂巢能源

●汽車(chē)企業(yè)

比亞迪、江淮汽車(chē)、廣汽乘用車(chē)、東風(fēng)嵐圖、長(zhǎng)城汽車(chē)、吉利極氪

時(shí)間軸主機(jī)廠(chǎng)&動(dòng)力電池廠(chǎng)商技術(shù)概覽

◎2020年01月

比亞迪的刀片電池

◎2020年03月

江淮的蜂窩電池

◎2020年09月

寧德時(shí)代推出NCM811 NP電池

◎2020年12月

蜂巢能源發(fā)布的果凍電池

◎2020年12月

欣旺達(dá)推出不起火電池

◎2021年03月

廣汽推出彈匣電池

◎2021年03月

東風(fēng)嵐圖推出琥珀電池

◎2021年06月

長(zhǎng)城推出大禹電池

◎2021年07月

極氪推出極芯電池

這一系列的電池系統(tǒng)的發(fā)布，都是在電池?zé)崾Э財(cái)U(kuò)展實(shí)驗(yàn)5分鐘的基礎(chǔ)上，達(dá)到電池?zé)崾Э夭粩U(kuò)展的效果。但如2022年“兩會(huì)”期間，人大代表、長(zhǎng)城汽車(chē)總裁王鳳英“推動(dòng)動(dòng)力電池?zé)崾Э胤雷o(hù)技術(shù)應(yīng)用”的提案所言，以動(dòng)力電池?zé)崾Э胤雷o(hù)為方向，多家車(chē)企推出相關(guān)安全技術(shù)，但由于業(yè)內(nèi)認(rèn)識(shí)不足，新技術(shù)推廣應(yīng)用遠(yuǎn)不及預(yù)期。

因此，在標(biāo)準(zhǔn)制定層面，工信部也發(fā)布了2022年汽車(chē)標(biāo)準(zhǔn)化工作要點(diǎn)，明確提出要啟動(dòng)動(dòng)力電池安全標(biāo)準(zhǔn)修訂，提升熱失控預(yù)警和安全防護(hù)水平。所以從這個(gè)意義上來(lái)看，在未來(lái)的標(biāo)準(zhǔn)修訂中，可能會(huì)從強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)角度提高熱擴(kuò)散要求，大幅提高安全門(mén)檻。

總體來(lái)看，電動(dòng)汽車(chē)安全不容妥協(xié)，應(yīng)該從源頭上解決問(wèn)題，電池?zé)崾Э夭粩U(kuò)散在當(dāng)前階段應(yīng)成為標(biāo)配。

Part 2

汽車(chē)企業(yè)對(duì)于車(chē)主安全的保障

在百人會(huì)寧德的講演材料里面，很有趣的地方在于，2020年還只有14%的企業(yè)有“高要求”認(rèn)為電池應(yīng)該出現(xiàn)單體熱失控，系統(tǒng)不擴(kuò)散的要求。絕大多數(shù)企業(yè)已經(jīng)在2021年，對(duì)不熱擴(kuò)散技術(shù)要求高達(dá)86%，也就是車(chē)企也在快速提高這個(gè)設(shè)計(jì)需求，認(rèn)為電芯可以有故障，但是車(chē)不能燒起來(lái)，這個(gè)是共性的技術(shù)。

▲圖4.寧德時(shí)代統(tǒng)計(jì)汽車(chē)企業(yè)的對(duì)于電池?zé)釘U(kuò)散的要求

目前技術(shù)的手段數(shù)據(jù)：

●化學(xué)體系的差異，難度三元811大于三元5系大于磷酸鐵鋰，目前主要的難度還是在高鎳電芯方面存在挑戰(zhàn)。

●電芯之間的熱隔絕材料，以氣凝膠為例，電芯間隔熱材料在滿(mǎn)足不同化學(xué)體系電芯膨脹對(duì)空間的需求條件下，在第一層隔絕電芯之間的熱失控。

●一定電池區(qū)隔之間可使用隔熱材料：每隔一定的電芯數(shù)量間都采用高溫絕熱復(fù)合材料，然后配合防護(hù)罩設(shè)計(jì)定向排爆出口，將高溫氣火流排出。

●泄壓和排氣：通過(guò)設(shè)計(jì)多種類(lèi)換流通道設(shè)計(jì)，控制熱源按預(yù)定軌跡流動(dòng)，減少對(duì)相鄰電池區(qū)塊進(jìn)行熱沖擊；并且控制電芯熱失控排出的氣火流，在不同結(jié)構(gòu)通道內(nèi)的均勻分布，設(shè)計(jì)縱向通道（底部換流通道）等，避免對(duì)相鄰的電芯產(chǎn)生急劇性的熱沖擊，引發(fā)第二次熱失控。

●絕緣設(shè)計(jì)：對(duì)電池包內(nèi)的高壓部件進(jìn)行絕緣防護(hù)，對(duì)電池包內(nèi)的高壓連接及高壓安全區(qū)域進(jìn)行高溫絕緣防護(hù)設(shè)計(jì)。

在這次百人會(huì)上，寧德時(shí)代的8系產(chǎn)品已實(shí)現(xiàn)NP（不熱擴(kuò)散），并且滿(mǎn)足1000km的新一代高比能NP產(chǎn)品將實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。

2022年從低續(xù)航安全到高續(xù)航安全，是有一個(gè)過(guò)渡的，隨著低續(xù)航版本的磷酸鐵鋰滲透越來(lái)越快，在這個(gè)領(lǐng)域的帶有超快充能力的三元電池的安全性也需要更上，一旦具備了這樣的條件，中國(guó)的電池系統(tǒng)安全性就補(bǔ)上了完整的版圖。中國(guó)是第一個(gè)引導(dǎo)熱失控傳播實(shí)驗(yàn)5分鐘預(yù)警的要求的，在動(dòng)力電池安全領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)制定應(yīng)該有中國(guó)自信，在當(dāng)前的條件下，不應(yīng)該因?yàn)镚TR是5分鐘就止步不前，中國(guó)新能源汽車(chē)走在全球前列，也要勇于引領(lǐng)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。

我個(gè)人認(rèn)為，正好借著工信部的專(zhuān)家組對(duì)于電池安全的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行升級(jí)，在修訂標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)候考慮行業(yè)技術(shù)發(fā)展的階段和中國(guó)消費(fèi)者的剛性需求，在這些條件已經(jīng)成熟下，建議把“不熱擴(kuò)散技術(shù)納入新國(guó)標(biāo)”，這樣也符合我們發(fā)展新能源汽車(chē)的初衷。

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