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弹匣电池2.0发布,埃安这三年研发了多少新技术?

水滴 王赓 | 2023-03-31

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埃安又又又发布电池技术了,这次轮到了弹匣电池,从之前的1.0版本升级到了2.0版本,升级的主要表现依旧是在安全性上,并通过一种非常直观也非常刺激的形式来展现——枪击测试。

埃安此次弹匣电池2.0枪击测试的方法是在15m处对预留射击开口的满电电池整包进行射击,子弹穿透电池时的速度975m/s,而弹匣电池1.0所做的针刺实验,针刺穿过电池的速度只有0.1mm/s,速度相差近百万倍,那电池所遭受的冲击力自然也是天差地别。

此外,针刺实现对电池形成的创面只有8mm,而枪击测试形成的创面≥60mm,是针刺的7-8倍,可瞬间击穿多个电芯并造成热失控和爆裂性破坏。

简单来说,我们可以把枪击测试视作一次超超超级加强版的针刺试验,而面对更加严苛的挑战,弹匣电池2.0整包测试后未发生起火和爆炸,拆开电池系统外壳后,整体结构完整,仅有三个电芯爆裂性损坏,静置24小时后温度恢复至常温,顺利通过了枪击试验。

既然能通过超超超级加强版的针刺试验,那弹匣电池2.0在安全方面势必也有着比1.0版本更强的技术支撑,而弹匣电池从1.0到2.0的进化也不仅是电池壳更结实那么简单。

在弹匣电池1.0上,埃安从电芯、电池舱、冷却系统和BMS四个方面进行了技术的升级和创新,而在2.0版本上,埃安再次拿出了三项原创突破性技术,分别为超稳电极界面、阻热相变材料、电芯灭火系统。

首先,“超稳电极界面”为弹匣电池2.0在本征安全层面提供了三重安全防护。第一重防护是超级耐热层,在电芯的电极界面引入了超高稳定性、超高耐热性的纳米陶瓷材料,增加电极界面韧性的同时,提高了电极界面的强度,降低电芯内短路发生的概率。第二重防护是复合集流体材料,复合集流体是增加高延伸率的复合聚合物材料,利用其受热后快速变形的特点,当电池发生内短路时,所产生的热量会导致短路点附近的集流体快速坍缩,避免持续短路,可以说是,自带电池安全保险丝。第三重防护,是新型阻燃电解液。在电解液中增加新型耐氧化阻燃剂材料,高温情况下,激活阻燃剂,断绝持续燃烧的条件,提升阻燃性。

以上三重安全防护,为电芯形成了一个超稳电极界面,就像在活泼的电极界面套上了一道“紧箍咒”,让电芯避免“暴走”。

其次,在被动安全方面,弹匣电池2.0通过阻热相变材料和双层冷却系统分别在隔热和冷却两个层面形成双重屏障,在单个电芯发生热失控时,可以更好地阻止热蔓延的发生。

另外,弹匣电池2.0还搭载了行业首创的电芯灭火系统,相当于给每一块电芯都配备了一支“消防队”。

弹匣电池2.0在每块电芯中都实现了灭火剂的储存、热失控电芯的自定位和定点喷淋,解决了电池极限空间的灭火系统设计难题,实现精准喷淋灭火。这就意味着,一旦发生热失控,就会有大量的灭火剂瞬间精准喷淋到该电芯上。

以上技术的应用,让弹匣电池2.0的综合热失控管理能力提升了5倍,可抵抗多个电芯同时热失控带来的冲击力。

从2021到2023这三年间,埃安在电池方面的技术革新速度极快,从最早的弹匣电池1.0到海绵硅负极片电池技术、超倍速电池技术再到微晶超能铁锂电池技术,这些技术从续航、安全、充电等层面,全方位地推进了电池技术的进步,也解决了用户对于动力电池的使用痛点。

2020年,比亚迪发布了刀片电池,将磷酸铁锂电池包的能量密度提升到了与三元锂几乎同一水平线上,这样一来,磷酸铁锂电池与生俱来的安全优势就显得格外突出。而在此之后的一年里,多起自燃事故的发生让多年来按着磷酸铁锂打的三元锂岌岌可危,就在此时,埃安推出了主打三元锂电池安全的弹匣电池,一举扭转了不利局面,让三元锂电池重新在与磷酸铁锂的技术路线之争中占据了上风。

当然,埃安并不满足于只是补上三元锂电池的安全短板,因为刀片电池的出现让磷酸铁锂电池包的能量密度大幅增长,想要维持三元锂在这方面的优势就必须再有技术创新,而在电池正极材料的进化已经几乎到达瓶颈情况下,埃安在2021年推出了海绵硅负极片电池技术,将电池整包能量密度提升至205Wh/kg,搭载该技术电池的AION LX Plus综合续航突破1000公里。

有了大容量高密度电池,大功率快充技术也就成了必选课题,而埃安在同年又推出了超倍速电池技术,能够实现充电5分钟,续航200公里,最高工作电压可达880V、最大充电功率达到了480KW,一举成为当时充电最快的技术。

打通了安全、续航、充电这一条技术链路,埃安并没有停止他们研发的脚步,又在2022年针对磷酸铁锂电池推出了微晶超能铁锂电池技术,将磷酸铁锂电池做到了 210Wh/kg 的能量密度并能在-20℃ 下拥有82%的保持率以及 2C 以上的快充性能。这一次,微晶超能铁锂电池技术让埃安在磷酸铁锂电池技术路线上也有了占位。

发展到今天,随着弹匣电池2.0的发布,埃安的电池技术体系已经开了第二轮的升级和革新,之后在能量密度、补能等方面,相信埃安还会持续推新。其实不管是埃安的弹匣电池还是比亚迪的刀片电池,各种技术路线的争夺的最终意义都是快速推动动力电池技术的进步,而非争取某个路线的胜利,只有像埃安、比亚迪及宁德时代这样的企业在创新的路上不断你追我赶,新能源汽车才会在更短的时间里真正满足市场的需求。

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