日前，長(zhǎng)城汽車公開了其大禹電池的相關(guān)技術(shù)細(xì)節(jié)。在長(zhǎng)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(dòng)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(zhǎng)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(shí)際情況來(lái)看，要么還沒(méi)量產(chǎn)，要么已經(jīng)起火被打臉。

　　從當(dāng)下的動(dòng)力電池技術(shù)進(jìn)展來(lái)看，要從材料層面解決電池安全性問(wèn)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(jiǎn)言之，給容易爆燃的電芯加上一面防火墻，或者整個(gè)滅火器。

　　這沒(méi)有根本解決電池的安全性問(wèn)題。

　　又一個(gè)妥協(xié)性方案?

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

　　從長(zhǎng)城汽車的描述來(lái)看，雖然大禹電池技術(shù)沒(méi)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(gè)新的思路。

　　面對(duì)動(dòng)力電池?zé)崾Э兀髽I(yè)以往的思路是抑制熱源、隔離并冷卻。而面對(duì)電池?zé)崾Э禺a(chǎn)生的熱流，長(zhǎng)城的選擇是在隔斷熱源后進(jìn)行熱流分配、定向排爆、高溫絕緣、阻氧等工作。這意味著，給動(dòng)力電池裝上散熱器，當(dāng)電芯爆燃時(shí)，將高溫分散處理，以保障電池整體的安全性。與以往動(dòng)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(zhǎng)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(jì)合適的通道，導(dǎo)出熱失控產(chǎn)生的煙氣，煙氣流出車外時(shí)溫度低于100度。

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

　　從透露出來(lái)的數(shù)據(jù)來(lái)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(diǎn)約為200℃，磷酸鐵鋰材料的燃點(diǎn)約為500℃，大禹電池系統(tǒng)在測(cè)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(cè)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(wèn)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(zhǎng)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(dòng)力電池技術(shù)研發(fā)角度來(lái)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(wèn)題，電池也沒(méi)有絕對(duì)安全這一說(shuō)。電池安全性問(wèn)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(dòng)力電池企業(yè)內(nèi)部人士表示，目前解決動(dòng)力電池安全性問(wèn)題的思路有三種。第一個(gè)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(gè)層面是電芯、模組、電池包等綜合安全設(shè)計(jì)，包括電池管理BMS和電池?zé)峁芾矸矫娴脑O(shè)計(jì);第三個(gè)層面是電池在車上應(yīng)用以及與充電方式相結(jié)合，如預(yù)留電池安全富余容量、電池充放電安全預(yù)警、電池防水和防碰撞安全設(shè)計(jì)、電池底盤一體化等。

　　要想根本性解決電池安全性問(wèn)題，唯一的出路就是造出不會(huì)自燃的電芯，這需要電池電化學(xué)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(jìn)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(shí)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(duì)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(wèn)題。”從披露的信息來(lái)看，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(huì)影響電池整體的體積能量密度，對(duì)整車設(shè)計(jì)可能會(huì)有負(fù)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(chǎng)需求做了諸多妥協(xié)性研發(fā)。而長(zhǎng)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(dú)特的一個(gè)。

　　不過(guò)長(zhǎng)城汽車同時(shí)也宣布大禹電池的相關(guān)技術(shù)專利將免費(fèi)開放，這一點(diǎn)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(lái)的另一個(gè)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(duì)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(shí)代就曾因動(dòng)力電池的針刺實(shí)驗(yàn)引發(fā)爭(zhēng)議。彼時(shí)，二者的爭(zhēng)議有一個(gè)前提就是，針刺實(shí)驗(yàn)是對(duì)動(dòng)力電池安全性實(shí)驗(yàn)中最嚴(yán)格的一環(huán)。

　　但在爭(zhēng)議過(guò)后，業(yè)內(nèi)對(duì)針刺實(shí)驗(yàn)的質(zhì)疑時(shí)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(guò)去長(zhǎng)時(shí)間試驗(yàn)的統(tǒng)計(jì)結(jié)果來(lái)看，針刺試驗(yàn)的波動(dòng)性較大，重復(fù)性不太好。一個(gè)重復(fù)性不太好的結(jié)果，我們不太有把握說(shuō)這就是最后的試驗(yàn)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(kuò)散這種方式來(lái)做?！?/p>

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

　　除了針刺實(shí)驗(yàn)外，還有一個(gè)問(wèn)題就是。市場(chǎng)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(xiàng)強(qiáng)標(biāo)”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，已經(jīng)開始實(shí)施。針對(duì)車用動(dòng)力電池，《電動(dòng)汽車用動(dòng)力蓄電池安全要求》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。

　　“目前市面主流的新能源汽車安全性都已遠(yuǎn)高于工信部的要求，從市場(chǎng)需求出發(fā)，安全性也并不是消費(fèi)者對(duì)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(fèi)者關(guān)注的問(wèn)題，企業(yè)在電池安全性上過(guò)分偏執(zhí)也是一種矯枉過(guò)正”，前述人士表示。

　　更有趣的是，目前從特斯拉、LG化學(xué)等企業(yè)的動(dòng)力電池技術(shù)路線來(lái)看，成本和能量密度是其更關(guān)注的部分。特斯拉在做4680無(wú)鈷電池，計(jì)劃降低電池成本，而LG化學(xué)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(dāng)下，動(dòng)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(chǎng)來(lái)解答。

　　而這其中一個(gè)比較關(guān)鍵的問(wèn)題是，新能源汽車做到什么程度才算安全?