當動力電池的續(xù)航里程提升遭遇瓶頸后，車企開始在電池安全性上內(nèi)卷。

日前，長城汽車公開了其大禹電池的相關(guān)技術(shù)細節(jié)。在長城汽車的描述中，前述大禹電池是一套電池系統(tǒng)，并非電芯。在該技術(shù)的加持下，動力電池可做到在正常工況中不起火不爆炸。

此外，該電池系統(tǒng)可匹配能量密度較高的811NCM三元鋰電池及能量密度較低的磷酸鐵鋰電池。

在長城汽車之前，不起火不爆炸的電池已經(jīng)“爛大街”了。比如比亞迪的刀片電池、廣汽埃按的彈匣電池、瑞浦能源的不起火電池等。

這些企業(yè)給出的技術(shù)設(shè)想很美好。但從實際情況來看，要么還沒量產(chǎn)，要么已經(jīng)起火被打臉。

從當下的動力電池技術(shù)進展來看，要從材料層面解決電池安全性問題是天方夜譚。前述車企及電池廠商所做的技術(shù)創(chuàng)新，仍是結(jié)構(gòu)方面的創(chuàng)新。簡言之，給容易爆燃的電芯加上一面防火墻，或者整個滅火器。

這沒有根本解決電池的安全性問題。

又一個妥協(xié)性方案？

在電池技術(shù)上，長城發(fā)的也是期貨。據(jù)長城汽車透露，大禹電池技術(shù)仍要等到2022年下半年才會量產(chǎn)裝車。

從長城汽車的描述來看，雖然大禹電池技術(shù)沒有在電芯材料上做出創(chuàng)新，但為車企解決電池安全提供了一個新的思路。

面對動力電池熱失控，企業(yè)以往的思路是抑制熱源、隔離并冷卻。而面對電池熱失控產(chǎn)生的熱流，長城的選擇是在隔斷熱源后進行熱流分配、定向排爆、高溫絕緣、阻氧等工作。這意味著，給動力電池裝上散熱器，當電芯爆燃時，將高溫分散處理，以保障電池整體的安全性。與以往動力電池隔離并冷卻的處理方式相比，多了一道散熱的環(huán)節(jié)。

在長城汽車的技術(shù)設(shè)想中，在單塊電芯發(fā)生熱失控之后，一方面采取有效措施防止相鄰電芯持續(xù)發(fā)生熱失控，一方面在電池包內(nèi)設(shè)計合適的通道，導出熱失控產(chǎn)生的煙氣，煙氣流出車外時溫度低于100度。

為了測試大禹電池的安全性表現(xiàn)，長城汽車選用了安全穩(wěn)定性最差的NCM811電池進行加熱測試。據(jù)長城透露，在測試中電池模組連續(xù)發(fā)生三次多個電芯集聚觸發(fā)熱失控，電池內(nèi)部溫度最高達到1037℃，瞬時最高氣壓達到16kPa。

從透露出來的數(shù)據(jù)來看，大禹電池的安全性表現(xiàn)尚可。目前已知高鎳三元鋰材料的燃點約為200℃，磷酸鐵鋰材料的燃點約為500℃，大禹電池系統(tǒng)在測試中的峰值溫度超1000℃，且最終未發(fā)生整體電池爆燃。

但加熱測試所體現(xiàn)的性能只能證明大禹電池在車輛靜置情況下解決了部分電池安全問題，能否保證車輛在事故等極端情況下不爆炸不燃燒仍未可知?！伴L城做的一些阻斷火焰、散熱的通道等設(shè)備能否在極端事故中保持完整仍未可知”，前述人士表示。

從動力電池技術(shù)研發(fā)角度來講，大禹電池的技術(shù)仍是改良性研發(fā)。目前各類電池技術(shù)并未完全解決安全性問題，電池也沒有絕對安全這一說。電池安全性問題的根本原因在于，電芯中的極片、電解液等部件含有鋰、鎳等多種活性元素，這類元素在接觸空氣后將不可避免地爆燃。電池原材料的基本屬性決定了電池本就自帶易燃易爆的屬性。

一位動力電池企業(yè)內(nèi)部人士對虎嗅表示，目前解決動力電池安全性問題的思路有三種。第一個層面是電芯內(nèi)部材料體的調(diào)整，即磷酸鐵鋰材料體系的選擇、三元體系材料比例的變化，包括各種添加劑以及電解液的改性等；第二個層面是電芯、模組、電池包等綜合安全設(shè)計，包括電池管理BMS和電池熱管理方面的設(shè)計；第三個層面是電池在車上應用以及與充電方式相結(jié)合，如預留電池安全富余容量、電池充放電安全預警、電池防水和防碰撞安全設(shè)計、電池底盤一體化等。

要想根本性解決電池安全性問題，唯一的出路就是造出不會自燃的電芯，這需要電池電化學體系的創(chuàng)新。

目前，由于安全性較高的磷酸鐵鋰電池能量密度已不存在提升空間。為了平衡能量密度和安全性，車企和電池廠主要選擇在電芯、電池模組層面進行安全性開發(fā)。

比亞迪的刀片電池即是將電芯的原材料從三元鋰切換至穩(wěn)定性更高的磷酸鐵鋰體系已實現(xiàn)安全性的提升。但這樣的作法犧牲了電池的能量密度。最終，為了提升磷酸鐵鋰電池的能量密度，比亞迪又對電芯的工藝做出改良，誕生刀片電池。

而大禹電池同樣面臨能量密度的問題?！睆呐兜男畔砜?，大禹電池系統(tǒng)做了很多泄壓通道的設(shè)置，這些材料的增設(shè)會影響電池整體的體積能量密度，對整車設(shè)計可能會有負面影響“，前述人士表示。

在電池材料體系尚未突破的情況下，企業(yè)為了滿足市場需求做了諸多妥協(xié)性研發(fā)。而長城的大禹電池，只是這些妥協(xié)性研發(fā)中名字和思路較為獨特的一個。

不過長城汽車同時也宣布大禹電池的相關(guān)技術(shù)專利將免費開放，這一點值得肯定。

安全性的內(nèi)卷

電池的技術(shù)瓶頸讓多數(shù)企業(yè)短期內(nèi)只能做妥協(xié)性研發(fā)。而技術(shù)遲遲不突破帶來的另一個壞事就是內(nèi)卷。

自比亞迪發(fā)布刀片電池開始，新能源領(lǐng)域企業(yè)對電池安全性的內(nèi)卷就已開始。

在刀片電池發(fā)布后，比亞迪和寧德時代就曾因動力電池的針刺實驗引發(fā)爭議。彼時，二者的爭議有一個前提就是，針刺實驗是對動力電池安全性實驗中最嚴格的一環(huán)。

但在爭議過后，業(yè)內(nèi)對針刺實驗的質(zhì)疑時有出現(xiàn)。日前，嵐圖汽車新能源技術(shù)總監(jiān)黃敏就表示:”從過去長時間試驗的統(tǒng)計結(jié)果來看，針刺試驗的波動性較大，重復性不太好。一個重復性不太好的結(jié)果，我們不太有把握說這就是最后的試驗結(jié)果，是安全性的體現(xiàn)。所以我們還是選擇用比較可控的熱擴散這種方式來做?！?/p>

而另一位人士則對虎嗅表示:“針刺實驗的宣傳意義大于實際意義，但當部分用戶的心智被印上針刺實驗的烙印后，所有企業(yè)都不得不做針刺實驗”。

除了針刺實驗外，還有一個問題就是。市場真的需要永不爆炸永不起火的新能源汽車嗎？

今年1月1日，工信部組織制定的“三項強標”由國家市場監(jiān)督管理總局、國家標準化管理委員會批準發(fā)布，已經(jīng)開始實施。針對車用動力電池，《電動汽車用動力蓄電池安全要求》增加了電池系統(tǒng)熱擴散試驗，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，為乘員預留安全逃生時間。

“目前市面主流的新能源汽車安全性都已遠高于工信部的要求，從市場需求出發(fā)，安全性也并不是消費者對新能源汽車的唯一要求。除安全外，充電速度、能量密度、成本等也是消費者關(guān)注的問題，企業(yè)在電池安全性上過分偏執(zhí)也是一種矯枉過正”，前述人士表示。

更有趣的是，目前從特斯拉、LG化學等企業(yè)的動力電池技術(shù)路線來看，成本和能量密度是其更關(guān)注的部分。特斯拉在做4680無鈷電池，計劃降低電池成本，而LG化學等日韓電池企業(yè)，在技術(shù)路線上一直押注安全性低但能量密度較高的三元鋰路線。

在電池技術(shù)瓶頸尚未突破的當下，動力電池安全性與能量密度的博弈仍將繼續(xù)。最終的結(jié)果仍需要市場來解答。

而這其中一個比較關(guān)鍵的問題是，新能源汽車做到什么程度才算安全？

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