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动力电池安全再成行业热点话题,究竟什么才是“真安全”?

2021-08-11 13:36
【新能源汽车网】

前段时间,一起“懂车帝碰撞试验自燃”事件,不仅让电池安全再次成为人们关注的焦点,同时也让“单体安全和整包安全究竟谁更安全?”的问题再次回到公众面前。而近日,汽车之家也针对极限用车场景下的三元锂电池安全,开展暴力穿刺、烈焰炙烤、高空跌落等系列整包试验,或许能够解答大家的一些疑惑。

三元锂(弹匣电池)系统安全性能出众,不惧五大“酷刑”挑战

为了向公众展现行业电池整包安全的现状,汽车之家联手国家汽车质量监督检验中心(广东),从实际用车场景出发,先后对模拟老化后的三元锂(弹匣电池)整包进行了长时间浸水、高空跌落、极限高低温冲击、1000℃外部烈焰炙烤、8mm 钢针暴力穿刺等五大严苛国标测试。

长时间浸水试验:这个试验直观地还原了很多人所担心的电池怕水问题,比如是否会出现漏电放电、电池本身的密封性如何等等。而在1米深水中浸泡30分钟,再经过两小时的静置观察后,三元锂(弹匣电池)整包的绝缘性依旧良好。

高空跌落试验:跌落试验属于机械冲击类测试中的一种,其测试结果考验的是电池包的结构强度、电池模组的稳定性、内部线速的连接以及长期的抗疲劳能力。当三元锂(弹匣电池)整包从1米高空自由跌落到水泥地面上,在这个过程中即使受到二十几倍重力加速度的惯性冲击力,依然完好如初。

极限高低温冲击试验:三元锂(弹匣电池)在经过接近20个小时的极寒(-41℃)、极热(60℃)以及温度突变的环境下,其内部结构件没有出现因热胀冷缩而受损的情况。

在完成以上浸水、跌落、高低温冲击三项严苛试验后,将该三元锂(弹匣电池)整包又进行了装车路跑,车辆依然可以正常使用。

1000℃外部烈焰炙烤试验:该试验是将电池包至于火焰的正上方进行炙烤,观察电池会不会出现其他的反应。在被1000℃烈焰炙烤130秒以及放置一晚后,三元锂(弹匣电池)既没有出现电芯热失控,也无爆炸、起火现象出现,充分彰显了其良好的隔热设计和电芯的优良热稳定性。

8mm 钢针暴力穿刺试验:此试验是将8mm 钢针直接刺入满电的三元锂(弹匣电池)整包内,测试其在被暴力穿刺后电芯出现短路的安全性。结果显示,电池包在整个针刺试验过程中最高温度为441℃ ,虽有冒烟,但并无着火现象出现。

虽然历经五大严苛国标测试的“严刑拷打”,但从最终的试验结果来看,三元锂(弹匣电池)经受住了考验,顺利通过测试,其系统安全性能之高,有目共睹。

究竟什么是动力电池安全?

从汽车之家的“弹匣电池”试验,我们不难看出,动力电池的安全性其实是一个系统性工程,其包含了本征安全、被动安全和主动安全三个部分。而本征安全即单体安全,主要是指电芯的安全,像“弹匣电池”的超高耐热稳定电芯和刀片电池均属于本征安全的范畴。由于本征安全存在极限或者在极限用车场景下的意外,比如碰撞后的短路自燃等,并不代表最终安全,这时候就需要被动安全和主动安全的介入加以保障。

以弹匣电池技术为例,其除了具备超高耐热稳定的电芯外,还拥有超强隔热的电池安全舱这样的被动安全防护装置;而极速降温的三维速冷系统、全时管控的第五代电池管理系统则属于主动安全防护“黑科技”,当管理系统侦测到电芯电压或温度等出现异常时,会自动启动电池速冷降温系统为电池降温。这就好比你家旁边就有一个消防队,你还会担心失火吗?

由此我们也就不难理解,“弹匣电池”之所以能够在安全性方面表现如此突出,主要是因为其是一个从电芯本征安全提升、到被动安全强化、再到主动安全防控的一整套安全技术。它不是纯粹的结构优化,也不是简单的增加隔热,而是一个软硬件一体化、具备超高防御能力的智能安全技术,可以全面提升动力电池的系统安全性能。弹匣电池技术的到来,不仅行业首次实现了三元锂电池整包针刺不起火,攻克了公认的行业难题,重新定义了三元锂电池的安全标准,同时也刷新了磷酸铁锂电池安全新高度。

电池整包安全逐渐成为行业主流趋势

如今,电动车行业对于整车安全的共识已由单体安全转向系统安全,提升电池整包的安全性能已成为行业的主流趋势。近年来,国家也在不断完善动力电池的安全法规,去年政府出台了GB38031《电动汽车用动力蓄电池安全要求》。这一标准在优化电池单体、模组安全要求的同时,重点强化了电池系统热安全、机械安全、电气安全以及功能安全要求。

动力电池组作为整车的一部分,单体安全只是一方面,车辆的安全性能还受到整车设计、线路设计等各方面的影响。因此,只做电池的单体穿刺、挤压的测试结果,无法代表电池装车成组后的安全性能。换言之,整包安全才是行业保障电池安全的终极目标。只有把本征安全、被动安全、主动安全三个部分都做到最优,才能真正保证最终安全。就像高考一样,单科满分并不能上一个好大学,这也正是电池整包针刺等系列试验的真正意义所在。

今年3月,广汽埃安重磅发布行业首创的弹匣电池系统安全技术,随后该技术先后在AION Y和AION S Plus两款新车上实现量产搭载,深受用户好评,产品热销,供不应求。在其带动下,其他车企也纷纷跟进开展相关的电池整包安全试验。

如此,我们再回到文章开头的那个问题:单体安全和整包安全究竟谁更“安全”?很显然,懂车帝、汽车之家近期的试验或许已经给了我们一个启示。就目前的行业现状来看,广汽埃安创新研发的弹匣电池技术,算得上是一次积极有益的探索,其不仅树立了电池系统安全的新标杆,也指明了动力电池安全的未来发展方向。

在此我们也呼吁,车企们都应该对电池安全都心怀敬畏之心,也希望电池整包针刺试验能够早日纳入强制国标,这样消费者在购买纯电动车时才能更加放心。

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