隨著車企在轉(zhuǎn)型電動化過程中對電池研發(fā)投入的增多,一個怪異的現(xiàn)象也隨之而出,那就是電池的概念、名稱開始變得“五花八門”了。
自從比亞迪在2020年率先玩起“刀片電池”的概念,隨后包括廣汽、長城、江淮等眾多車企也開始推出其獨有的“電池系統(tǒng)概念”。
今年以來,廣汽埃安推出“彈匣電池”、長城推出“大禹電池”……實際上玩這種概念的車企,比較早的應該是江淮汽車,在兩年前就推出了“蜂窩電池”。實際上,比亞迪作為一家重要的電池生產(chǎn)企業(yè),又有車企身份,其推出的“刀片電池”也可歸為此類。
比亞迪的“刀片電池”是因為單顆電芯長長的像刀片一樣,起名“刀片電池”;廣汽埃安“彈匣電池”,是因為一個個電芯放置在安全艙中,類似“彈匣”;長城汽車“大禹電池”,則是基于電池系統(tǒng)設計理念有感于大禹治水的“疏導”理論。雖然說起來不一而足,但都有一個共同的屬性,那就是名字都很有個性!
值得注意的是,這些“新電池概念”,主要涉及的電池技術(shù)也多基于系統(tǒng)層面,較少涉及到電池/電芯本身。
比如,蜂窩電池、彈匣電池、大禹電池都強調(diào),在單顆或多顆電芯發(fā)生熱失控的情況下,電池整包可以實現(xiàn)不起火、不爆炸等。
01 “不起火”成新概念電池包標配
過去幾年,新能源汽車自燃、爆炸成為高頻事件,如何保證電池安全,成為消費者和車企最為關(guān)注的痛點。
如何做到整車不起火、不爆炸便自然而然地成了電池企業(yè)和車企共同攻關(guān)的重點。
去年11月,欣旺達、寧德時代等電池生產(chǎn)企業(yè)紛紛提出和推出“不起火電池包”后,電池包不起火,便逐漸成為電池生產(chǎn)企業(yè)和車企認為車輛安全的一個基本特征,今年以來大家都在追求這個。
今年3月,廣汽埃安發(fā)布了新一代動力電池安全技術(shù)——彈匣電池系統(tǒng)安全技術(shù)(簡稱“彈匣電池”),并通過了中汽中心的針刺試驗,實現(xiàn)了三元鋰電池整包針刺不起火。
根據(jù)廣汽埃安的介紹,“彈匣電池”采用超高耐熱穩(wěn)定電芯、超強隔熱電池安全艙、極速降溫三維速冷系統(tǒng)和全時管控第五代電池管理系統(tǒng)等四項技術(shù),實現(xiàn)“彈匣電池”在穿刺試驗中做到不起明火,與“刀片電池”一樣。
6月份,長城汽車對外發(fā)布了“大禹電池”。
據(jù)長城汽車介紹,“大禹電池”設計融入了“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”等8項設計理念,主要覆蓋熱源抑制、隔離、冷卻、排出等領域,可有效解決不同化學體系電芯發(fā)生熱失控之后的起火、爆炸問題。
長城汽車負責人表示,在測試實驗中,采用了中心電芯的雙電芯加熱至熱失控,實驗中最高溫度超過1000攝氏度,但全程仍無起火爆炸,并且排出的煙氣溫度也控制在100度左右。
稍早前,江淮汽車還推出了針對圓柱小能量電芯的蜂窩電池系統(tǒng)。“蜂窩電池”借鑒的是蜂巢結(jié)構(gòu)的仿生設計,以外延包覆的UE技術(shù)進行單元化封裝,鋰電池包內(nèi)所有電芯360°包覆輕量化自流平導熱膠,即使單個電芯出現(xiàn)熱失控,鋰電池包和整車也不會起火。
今年6月,上汽集團也發(fā)布了新一代動力電池系統(tǒng)。新系統(tǒng)采用ONE PACK SIZE統(tǒng)一尺寸平臺化設計,長和寬的尺寸統(tǒng)一,厚度有3個系列,新電池系統(tǒng)通過“預、導、臥、隔、疏”五種設計手段,實現(xiàn)“零熱失控”。
02 各家新電池包兼容電池材料體系有別
值得注意的是,各家車企推出的新概念電池系統(tǒng),在電池材料應用上也有所區(qū)別。
去年3月,比亞迪對外發(fā)布了“刀片電池”,號稱將“自燃”從新能源汽車字典中刪除。值得注意的是,比亞迪“刀片電池”采用的是磷酸鐵鋰電池,這種電池相對三元電池本身的安全性就比較高,且因為類似刀片形狀,散熱效果也有明顯改善。
截至目前,比亞迪尚未對外透露三元電池是否適用于“刀片電池”。
廣汽埃安的“彈匣電池”最早用的是三元電芯,不過隨后廣汽埃安宣布,基于磷酸鐵鋰電芯的“彈匣電池”系統(tǒng)同樣實現(xiàn)了針刺不起火、不爆炸等要求。
長城汽車的“大禹電池”,該電池系統(tǒng)是基于三元NCM811大容量高鎳電芯,在電池包內(nèi)任意位置、單個或多個電芯觸發(fā)熱失控的情況下均能實現(xiàn)不起火、不爆炸。
需要指出的是,NCM811電池因鎳含量的提升,熱穩(wěn)定更差,相較于NCM523/622和磷酸鐵鋰電池更易“燃燒”,因而長城汽車的“大禹電池”敢于采用NCM811電池,預計其在安全控制上已經(jīng)有信心了。
不過,長城汽車透露,“大禹電池”預計要到2022年全面商用,由長城汽車旗下新能源車型率先搭載。目前來看這還是一款“期貨”產(chǎn)品,仍有待驗證。
上汽集團表示,其新一代動力電池系統(tǒng)可以兼容磷酸鐵鋰、三元、高鎳、摻硅補鋰4個化學體系,未來還可以支持固態(tài)電池技術(shù)。整體來看兼容性要更高一些。不過,上汽的新一代電池系統(tǒng)也是“期貨”,該電池系統(tǒng)將在今年年底投產(chǎn),屆時,上汽集團是否會為這款電池系統(tǒng)也起一個個性化的名字,以及對各種材料體系電池的兼容性如何仍需要觀察。
業(yè)內(nèi)人士分析認為,“大禹電池”和“彈匣電池”應對三元鋰電池熱失控時的策略不同,“彈匣電池”是讓電芯更耐高溫,在高溫情況下長時間不燃不爆,給BMS電池管理系統(tǒng)拖延出足夠的時間限制/切斷供電,同時調(diào)集更多的冷卻液來降溫。
“大禹電池”則是注重在熱失控的危險情況下,通過多項措施讓電池不起火、不爆炸,熱量可以有序“疏散”,基于的是大禹治水的“疏導”理念。
而比亞迪的“刀片電池”下功夫更多,在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上優(yōu)化的同時,整體是朝著降本、提升空間利用率等維度去降本和提升容量。
從目前已經(jīng)公布的幾家主機廠的電池系統(tǒng)研發(fā)思路也可以看出,各家并不一致,各有特點。這背后可能是各主機廠的研發(fā)理念和對電池、整車理解的差別。
此外,從車企陸續(xù)給電池系統(tǒng)起新名字可以看出,一方面,這些概念的提出有助于提升自有車企品牌的辨識度;另一方面也可以強調(diào)自身在電池系統(tǒng)領域的研發(fā)投入情況。
當然,很多車企也是希望通過這種“噱頭”,吸引消費者的關(guān)注,讓消費者意識到“他們家的車是非常非常安全的”。
從車企在電池領域的動作,我們從另外一個層面也可以看出,具備研發(fā)實力的車企,都在不斷強化自身在電池系統(tǒng)層面的認知和掌控能力,不過電芯仍然是交給專業(yè)的電池廠商來做,他們主要是從系統(tǒng)層面實現(xiàn)更安全、更高效、更大容量等。
相信,隨著更多自主車企加入和加大電動化研發(fā)投入,未來幾年還會陸續(xù)不斷地有車企推出新概念電池系統(tǒng)。但話又說回來,都有了也跟都沒有其實沒啥區(qū)別,太多了反而不好記。
原標題:電池名稱個性化頻出 主機廠們都在聚焦什么?