近年來,隨著新能源汽車的大規模普及,伴隨而來的是自燃事故越來越多。 據不完全統計,2020年國內有報道的新能源汽車自燃起火的61起事故中,原因大多是由于動力電池問題導致的。 為了提高動力電池的安全水平,各大車企和動力電池廠商紛紛推出“不起火”方案。譬如比亞迪的“刀片電池”、廣汽埃安的“彈匣電池”,以及長城的“大禹電池”。9月17日,嵐圖汽車在中汽中心實驗室對應用全新自研電池系統技術的嵐圖FREE純電版、增程版電池,進行擠壓、碰撞、高溫淋水等嚴苛的安全測試,并發布了“琥珀”和“云母”電池安全技術。眾所周知,目前車企在電池選擇上,無非是三元鋰電池,或者磷酸鐵鋰電池。其中,三元鋰電池擁有更高的能量密度、更高的功率密度以及更好的低溫續航表現,而磷酸鐵鋰電池擁有超高的循環壽命,以及更強的熱穩定性。單從安全的角度出發,磷酸鐵鋰電池由于電池中化學活性相對較低,無疑是更理想的選擇。但嵐圖汽車方面表示,嵐圖FREE在產品定位上以車輛的性能作為賣點之一,理所當然的選擇了三元鋰電池這一技術路線。嵐圖方面表示,嵐圖汽車雖然采用的是三星SDI的21700規格圓柱電芯,但整個電池系統由自己設計。誠如嵐圖汽車科技有限公司CEO盧放所言:“安全始終是嵐圖造車的第一準則,嵐圖汽車不生產電芯,但關注解決電池系統安全?!?/span>

“琥珀”和“云母”電池系統有何不同? 此次活動上,嵐圖便發布了“琥珀”和“云母”電池安全技術。根據不同的配套方案,琥珀電池系統應用于嵐圖FREE純電版,云母電池系統應用于嵐圖FREE增程版。  大家都知道,純電動和增程式是兩種不同的動力系統,在結構和布局上都有很大的區別,因此,嵐圖汽車根據各自的特點,不同的需求,研發了兩款電池安全技術,不僅更安全,同時表明了嵐圖汽車務實的態度。這也正如發布會上盧放博士所言:“作為新能源'國家隊’,嵐圖更為務實。”那么,“琥珀”和“云母”兩者之間的相同點在哪?區別又在什么地方呢?首先來看關于“琥珀” 電池系統,其主要特色就是在電池包內填充特殊的有機硅復合材料,這種材料的特點是結合有機硅聚合物+低密度隔熱材料+阻燃劑,形成高效的隔熱阻燃絕緣層,使得每個電芯單元像“琥珀”一樣處于充分包裹中,因此以“琥珀”來命名。“云母”電池系統是在電池包內加入層狀Al-Si云母和氣凝膠,且電芯和云母、氣凝膠會像云母石一樣層疊堆積。“云母”得名源于此。可以看到,兩者的技術的區別在于三維隔熱墻的材料及結構不同。比如琥珀電池系統是在電池包內填充特殊的有機硅復合材料,而云母電池系統則是在電池包內加入層狀Al-Si云母和氣凝膠等。而相同的是,兩種電池技術都擁有超高的安全性能,都有一套以高安全、高性能為方向的主/被動安全綜合技術解決方案。其中包含了“三維隔熱墻”技術,“PACK五層安全防護”和“嵐圖專屬云BMS”。嵐圖采用的“PACK五層安全防護”,其中包括車身防護、高強框架、壓力傳遞、形變吸能以及電芯的雙保險等五大結構設計。從車身結構,到電池包,到電芯,定制了全方位防護,真正做到了武裝到牙齒。簡單來說,這套安全保護設計就是增強車身側面材料的強度。比如使用最高達2000MPa的熱成型鋼,形成電池系統的首道防線。電池包的外殼采用高強鋁合金框架、并帶多條加強筋的設計,可以抵御高達20噸力的擠壓。而在電池包內部,還加入了多條橫縱加強梁,通過橫亙整個電池包的橫縱交織立體結構,將來自外界的碰撞能量充分地分解與吸收。在電池包受撞擊變形時,由于電池包預留了超過30mm的形變空間,保護其中電芯免遭損傷。此外,嵐圖為電芯開發了獨特的防爆閥和熔斷裝置。一旦有極端的撞擊侵入,電芯造成短路或電芯內壓力增加,立即切斷電池內短路回路,釋放額外壓力,確保電池不起火、不爆炸。除了上述的措施,嵐圖還打造了行業首創的“三維隔熱墻”。電池包整體起火或者爆炸的根本原因是單個電芯起火后,會波及到周邊其他的電芯,形成火燒連營的局面,進而導致整個電池系統熱失控。三維隔熱墻的原理是電池中每個電芯都被全方位三維立體包裹,這樣三維隔熱墻在電芯與電芯之間,擁有了高效的隔熱阻燃絕緣防護層。 安全守護,預防在前。在主動安全方面,新能源電動汽車普遍搭載車端電池管理系統BMS,但車端BMS只局限于單輛車本身的電池管理,且本地存儲和算力均有限,無法對車輛提供長期精確的安全管理。為了從電池整個生命周期保證用戶安全,嵐圖汽車在全系具備BMS OTA功能的技術上,與合作伙伴一起開發了嵐圖專屬的遠程動力電池數據分析及管理技術——嵐圖專屬云BMS。相較于傳統車端BMS,嵐圖專屬云BMS可以同時在線服務百萬輛車,提供全生命周期的電池健康和安全管理,實現電池安全防護的“千車千面”。通過建立云端故障監控模型,嵐圖專屬云BMS能夠對不同的用戶場景加以區分,解析多達108個電池特征參數?;谶^去收集的歷史運行工況和實時數據,嵐圖由云端大數據平臺進行分析、診斷和預警電池故障,實現7*24小時在線跟蹤,并通過APP對電池系統可能出現的異常推送安全預警,做到提前2小時對冒煙、起火、爆炸等關鍵故障預測,對3級故障做到提前一周預警。同時,嵐圖專屬云BMS還從充放電倍率、深度和環境因素等多個維度建立了一套完備的電池健康評價體系,向用戶提供最優的電池系統維護和保養建議,持續跟蹤分析電池狀態,實現更優的電池系統管理策略和效果,延長電池系統使用壽命。隨著車輛接入量增加和使用時間增長,嵐圖專屬云BMS故障預測和壽命預測模型還能不斷優化模型參數,提升預測精度,做到越用越“聰明”。“當然,擁有嵐圖云BMS,不代表嵐圖就要拋棄傳統的車端BMS,而是讓車端BMS和云BMS互相取長補短”,嵐圖汽車科技有限公司新能源技術總監黃敏博士表示,“車端BMS偏向于短期的電池安全分析與執行,云BMS更偏向于電池安全長期的規劃與預測。未來,嵐圖將實現云端和車端的兩端密切協同,為用戶提供全方位、全生命周期的電池安全保障?!?/span>除了優秀的設計與領先技術之外,嵐圖還進行了大量的研發試驗來驗證電池的安全性和可靠性,旨在為用戶構建一顆強勁的安全之“心”。目前,國際上電動汽車電池安全測試標準共計20余項,嵐圖在此基礎上增加超60大項,通過80大項150小項的極端嚴苛測試,模擬用戶用車場景,通過火燒、擠壓、溫度沖擊、振動沖擊、底部球擊、冷卻液泄露等遠超國標的電池安全嚴苛測試,打造電池包全場景安全。在試驗室外,嵐圖累計進行的道路耐久試驗里程超過300萬公里,覆蓋吐魯番、昆侖山、大理、海南、黑河等天南海北,經歷干熱、濕熱、干冷、溫暖等自然氣候條件, 整車、電池系統歷經1000種路況以及零下40℃、高溫50℃等各種極端環境的嚴苛測試。據嵐圖研發部門估計,嵐圖實現150余項完整測試的時間超過五個月,電池包的整個實驗室驗證周期超過兩年。由于新增數十項超國標的疊加測試組項目,嵐圖電池包研發周期增加了大約8個月,研發成本增加了約40%。在嵐圖汽車發布了電池安全技術后還進行了眾測挑戰,在現場對電池進行了進行擠壓、碰撞、高溫淋水等極致嚴苛的安全測試。 擠壓測試的目的是為了模擬整車碰撞之后的侵入場景。在此次擠壓實驗中,以半徑達75mm的剛性半圓柱體,以200 kN(國標要求是100kN)的力擠壓,保持10分鐘,觀察1小時。要知道,200千牛的力量相當于給電池包施加20噸的重量,這個重量相當于兩臺大巴車。而通過觀察我們能夠發現,只有在電池的邊框位置的擠壓點有輕微變形,其余地方無肉眼可見形變,并且整個電池包不起火、不爆炸。值得一提的是,在擠壓測試挑戰中,嵐圖官方并沒有采用一塊全新的電池包,而是從一臺路試后的車輛上取下進行試驗,目的就是進一步驗證其安全可靠性。碰撞測試是模擬整車碰撞產生的加速度場景。將電池包放在臺架上,通過儀器對放置電池包的框架進行撞擊,根據介紹,撞擊加速度50g/60ms,(國標最大28g/60ms)。關于50g/60ms的加速度相當于時速65km/h撞擊到一個固定的物體,此過程模擬的是車輛日常使用發生碰撞后電池包的安全性,通過實驗我們能夠看到,電池包無泄漏、外殼無破裂、電池包無起火或爆炸現象,并且根據測試,絕緣電阻不小于100Ω/V。最后一項實研是IPX9X高溫高壓淋水試驗,該測試是模擬高溫高壓洗車場景。實驗過程是采用四個噴頭,將75-85℃、10MPa(國標強檢無)的高溫高壓水流沖擊電池包接插件及各個密封面,時間3分鐘,拆開電池包檢查發現,電池系統未進水,電池包無起火、無爆炸。通過上述測試我們不難發現,在經歷各種極端測試后,嵐圖電池包狀態依然無泄漏、破裂等不正?,F象發生。據黃敏博士介紹:在此次測試中,嵐圖“琥珀”、“云母”電池系統均以超國標數倍的標準通過擠壓、碰撞撞擊、高溫淋水等測試。新國標熱失控試驗的安全標準為5分鐘,嵐圖電池系統成績超過國家標準6倍,高于行業普遍的17分鐘熱失控時間近1倍。“琥珀” 、“云母” 電池系統在全面超越國標安全標準的同時,也樹立了三元鋰電池系統安全新標桿。當前,新能源汽車產銷量不斷提高,但電池安全和續航始終是影響用戶購買和使用新能源車的重要考量。嵐圖汽車在保障電池密度,增加續航里程的同時,不斷提高電池的安全性能,在一定程度上打消用戶對新能源汽車,以及三元鋰電池的安全焦慮。 如果您對嵐圖汽車感興趣、有疑問、想團購,可以掃以下二維碼入電駒-嵐圖汽車交流群。 若二維碼失效,也可以加微信dianju98入群。
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