近日,東風汽車旗下高端智能電動品牌——嵐圖汽車發(fā)布自研的兩大電池系統(tǒng),分別被命名為“琥珀”和“云母”,并在中汽中心實驗室進行了擠壓、碰撞、高溫淋水等安全測試。
從比亞迪的“刀片”、廣汽埃安的“彈匣”,到長城的“大禹”、嵐圖的“琥珀”、“云母”,車企自研電池系統(tǒng)層出不窮,其命名也五花八門。這些隔一段時間就出爐的電池系統(tǒng),主打的賣點也各不相同,總會在行業(yè)內掀起一陣“浪花”。在新技術加速發(fā)展的“裹挾”下,車企自研電池系統(tǒng)為何變得這么“香”?
“琥珀”、“云母”主打安全技術
據(jù)了解,嵐圖汽車的“琥珀”和“云母”電池系統(tǒng)選用高品質三元鋰電芯,為更好地提升電池安全性,均采用被動安全和主動安全系列技術解決方案。
比如,嵐圖汽車推出的“三維隔熱墻”技術就屬于被動安全解決方案,是在電池包內使用無熱擴散的隔熱阻燃材料,對每個電芯實現(xiàn)單獨且全方位的三維立體包裹。其中,“琥珀”電池系統(tǒng)在電池包內使用充滿帶硅基的超強高分子隔熱阻燃材料,“云母”電池系統(tǒng)則采用氣溶膠隔熱阻燃防護層。三維隔熱層為每個電芯量身定制了“安全倉”,即使某個電芯出現(xiàn)“暴躁”情況,也只能老實待在自己的“單間”內。在此基礎上,嵐圖汽車還在每個電芯底部都配備了液冷系統(tǒng),為它們提供充分的冷卻。
除電池系統(tǒng)本身的防護外,嵐圖汽車在電池系統(tǒng)外還設置了五重防護,開發(fā)了車身防護、高強框架、壓力傳遞、形變吸能和電池雙保險的電池安全結構,從車身到電池包,再到電芯都定制了防護措施。
在主動安全方面,嵐圖汽車在全系具備BMS OTA功能的基礎上,與合作伙伴一起開發(fā)了專屬的遠程動力電池數(shù)據(jù)分析及管理技術——嵐圖專屬云BMS。相較于傳統(tǒng)車端BMS,嵐圖專屬云BMS可同時在線服務百萬輛汽車,提供全生命周期的電池健康和安全管理,從而實現(xiàn)電池安全防護的“千車千面”。
新能源與智能網(wǎng)聯(lián)汽車獨立研究者曹廣平認為,“琥珀”和“云母”主要采用了電芯隔離的路線,利用阻燃材料和阻燃結構做好電池過熱時的隔離,從而使得電池著火事故“產(chǎn)生慢、無明火、可預警”,具有一定技術效果。
自研電池系統(tǒng)在打什么牌
“實際上,整車企業(yè)所謂自研電池,更多的是研發(fā)電池系統(tǒng)而非電芯。而且,每家企業(yè)研發(fā)電池系統(tǒng)的技術與目標也不盡相同,有的側重提升續(xù)駛能力,有的側重節(jié)能管理。當然,最重要的還是安全性能,這也是目前車企展示自研電池系統(tǒng)技術最重要的部分。”一位不愿透露姓名的新能源車企負責人對《中國汽車報》記者表示,整車企業(yè)一般從電池供應商處采購電芯,然后布置打造出不同的電池模組進行組裝;此外,現(xiàn)在很多的無模組設計則是將電芯布置在箱體,融入底盤結構,提升空間利用率并降低成本。“無論哪種方式,整車企業(yè)所承擔的電池系統(tǒng)裝配、設計都屬于系統(tǒng)工程,對企業(yè)的技術水平要求較高,深化而來的技術就演變成車企自行推出的電池系統(tǒng)。”他介紹道。
曹廣平表示,目前國內車企及供應商相繼開發(fā)了“只冒煙、不著火”的電池,一方面是進行所有涉及安全性的系統(tǒng)性優(yōu)化,在電極材料、電解液添加劑、電池管理、電池熱管理、電池形狀、電池傳熱設計方面做了全方位的改進,簡稱為“系統(tǒng)”;另一方面,在不能從根本上解決電池過熱及安全性的情況下,做好從電芯到系統(tǒng)的隔離。
正如嵐圖汽車方面所說,他們不生產(chǎn)電芯,而是致力于提高電池系統(tǒng)的安全性,打造行業(yè)領先的電池系統(tǒng)主被動安全解決方案,為用戶創(chuàng)造“電池安全零焦慮”。
另據(jù)了解,同樣主打“安全牌”的大禹電池設計思路有所不同,長城汽車對動力電池熱失控的解決方法就像大禹治水一樣“堵不如疏”。刀片電池的特色在于,比亞迪采用磷酸鐵鋰方案,規(guī)避811等高鎳電池安全性能不足的缺點,同時通過結構創(chuàng)新讓電池續(xù)駛能力更上一層樓。
廣汽埃安今年發(fā)布的彈匣電池則兼顧了三元鋰和磷酸鐵鋰兩大電池路線的安全技術,并通過針刺實驗力證其三元鋰電池的安全性能。據(jù)悉,彈匣電池擁有超高耐熱穩(wěn)定的電芯、超強隔熱的電池安全艙、極速降溫的速冷以及全時管控的第5代電池管理系統(tǒng)。
車企能實現(xiàn)“電池自由”嗎
回溯歷史,整車企業(yè)對動力電池自研的熱切追求似乎被刻在了基因之中。它們從布局新能源汽車伊始就開始進行電池技術的研發(fā),無論是設立研究院、還是進一步獨立出部門,或者建立合資公司,都在彰顯汽車電動化浪潮下,整車企業(yè)對動力電池系統(tǒng)的“控制欲”。
以新能源汽車行業(yè)的“風向標”特斯拉為例,其在每年“技術日”上都會展示動力電池領域的新成果。傳統(tǒng)車企巨頭大眾汽車也在今年3月舉辦了一場名為Power Day的活動,宣告自己在動力電池的研發(fā)、裝配、生產(chǎn)和回收等領域已進行布局。據(jù)介紹,大眾汽車正在研發(fā)磷酸鐵鋰電池、三元鋰電池、高錳電池和固態(tài)電池;2030年前,將在歐洲市場建立6家動力電池工廠,每家工廠的年產(chǎn)能將達40GWh。
北方工業(yè)大學汽車產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新研究中心研究員張翔表示,從行業(yè)整體發(fā)展趨勢來看,國內車企與電池供應商基本有兩種合作模式:一是向動力電池企業(yè)采購電池,二是與之成立合資公司;在國外市場,還有整車企業(yè)投資、入股電池初創(chuàng)分公司的模式,從而快速涉足動力電池領域。
“車企自研自產(chǎn)電池的優(yōu)勢在于,車企更了解用戶需求,形成了明確的技術要求,并且能在電池差異化上有所突破,從而與其他車企拉開差距,占據(jù)市場優(yōu)勢地位。動力電池企業(yè)提供配套的優(yōu)勢在于,對技術掌握得更深厚,并且多家車企的訂單能均攤更多開發(fā)成本。所以,有的車企選擇前者,甚至開始對外供貨,有的車企主要采用后者。當然兩種策略都采用也有優(yōu)勢,就是既能保證動力電池供應的穩(wěn)定性,采購價格又更容易談下來,等于買了‘雙保險’。”曹廣平說。
張翔對記者坦言,一些車企發(fā)布自己的動力電池技術,更像是營銷上的策略。“畢竟部分整車企業(yè)在整個領域積累不多,目前還不具備做整個動力電池產(chǎn)品的能力,更多只涉及電池包,要在外采購電芯,而且部分技術也是供應商提供,對外宣稱‘合作’。”他說。
行業(yè)人士指出,動力電池在新能源汽車的成本中占比較大,車企自研電池系統(tǒng)、自建電池工廠,可以極大地降低成本支出,進一步提升整車的競爭力。同時,一向穩(wěn)居甲方位置的車企,也急于擺脫被動力電池供應商牽著鼻子走的狀態(tài)。
“從目前動力電池裝車量的排名也能看出,大部分車企完全擺脫供應商還是很遙遠的事情,要解決的不止技術上的挑戰(zhàn),還有資金與研發(fā)投入、團隊培養(yǎng)等一系列問題。所以,車企在積累動力電池核心技術的同時,通過資本運作,與供應商形成深度綁定關系將成為主流模式。”前述新能源車企負責人認為。
原標題:“琥珀”、“云母”電池又“上線”,車企書寫自研電池系統(tǒng)真香定律