你不起火我不冒煙，動力電池也開始“內卷”？
“前些年在新能源汽車領域談到的是‘里程焦慮’，這兩年談到的是‘安全焦慮’，這些安全焦慮對標準、安全監(jiān)管、企業(yè)質量提升、創(chuàng)新，都帶來了新的挑戰(zhàn)。”7月7日，在第七屆智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術及標準法規(guī)國際交流會上，國家市場監(jiān)督管理總局缺陷產(chǎn)品管理中心汽車部主任肖凌云在演講中說道。
這種安全焦慮主要來自對新能源汽車火災風險的擔憂。
北京理工大學機械與車輛學院教授魏中寶在7月5日該校“電動百年，進化新生”學術論壇上披露了一組新能源汽車火災事故的統(tǒng)計數(shù)據(jù)。
按起火原因分析，電池故障占33%，交通事故或底盤碰撞占15%，用戶改裝占12%，電子電器故障占11%，外部火源占9%，充電樁或充電線故障占4%，電池泡水或浸泡占4%，其余占11%；按車輛狀態(tài)分析，停置狀態(tài)占38%，充電狀態(tài)占27%，行駛狀態(tài)占14%，發(fā)生事故占7%，其他占13%。
從中可以看出，電池原因導致的新能源汽車起火比例最高。
針對這種安全焦慮及行業(yè)痛點，新能源汽車企業(yè)及動力電池企業(yè)紛紛發(fā)布“不起火”電池，爭相進行電池針刺測試。
最近的一例是，7月9日，極氪發(fā)布旗下極氪001電池包（三元鋰電池）的針刺試驗視頻。試驗結果顯示，在鋼針刺入電池包觸發(fā)熱失控后，電池包BMS及時觸發(fā)熱事件報警信號。同時，被刺的電池包出現(xiàn)冒煙現(xiàn)象，被刺電芯最高溫度達到 801.4 度，未起火、未爆炸。
“極芯”電池包使用的Ni55+單晶高壓電芯降低了“鎳”含量的比例，從材料上提高了電芯的熱穩(wěn)定性。此外，該電池包的NTP無熱蔓延不起火技術主要通過360預防、自動預警、被動隔熱、無障礙排熱、主動冷卻、快速切斷等6大措施來提升整包電池的安全性。
說到動力電池針刺試驗，開風氣之先的是比亞迪。2020年，比亞迪的刀片電池（磷酸鐵鋰）在針刺測試中無明火、無煙，在對比測試中碾壓了三元鋰電池和磷酸鐵鋰塊狀電池，并由此引發(fā)了一場曠日持久的比寧之爭。
盡管寧德時代認為通過針刺測試并不等同于電池安全，但為了應戰(zhàn)，還是放出了三元電芯的針刺試驗視頻，沒冒煙、不起火。
2020年10月，寧德時代宣布已經(jīng)開發(fā)出“永不起火”的NCM811三元鋰電池。這種電池技術首先配套蔚來汽車的100kWh電池包，已經(jīng)在2020年11月實現(xiàn)量產(chǎn)。該電池包采用寧德時代鎳55三元電芯和CTP成組技術，以及新型材料隔熱設計、導熱熱管理設計、電池包排煙通道設計等，可實現(xiàn)“無熱蔓延”。
此外，動力電池企業(yè)中，欣旺達、孚能科技、中航鋰電等也公開披露過自己的不起火電池技術。
截至目前，公布過動力電池針刺測試的整車品牌除了比亞迪和極氪，還有廣汽埃安和東風嵐圖。
廣汽埃安還做了兩次。第一次是3月10日，埃安發(fā)布彈匣電池系統(tǒng)安全技術，并公布了三元鋰（彈匣電池）整包針刺測試結果。其三元鋰（彈匣電池）整包在試驗過程中熱事故信號發(fā)出5分鐘后，出現(xiàn)了短暫冒煙，無起火和爆炸現(xiàn)象。
第二次是5月20日，埃安發(fā)布磷酸鐵鋰（彈匣電池）針刺試驗結果。搭載彈匣電池系統(tǒng)安全技術的磷酸鐵鋰整包針刺，最高溫度為51.1℃，比普通整包針刺后的最高溫度低了278.3℃，無冒煙、無起火和爆炸現(xiàn)象。
今年年初，東風嵐圖FREE純電版搭載的三元鋰電池包通過了中汽中心熱擴散測試。嵐圖表示，該電池包擁有“三維隔熱墻”技術、BMS獨創(chuàng)電池安全監(jiān)測和預警模型、高安全電池PACK方案三大優(yōu)勢。測試結果顯示，電池包在熱失控觸發(fā)并發(fā)出報警信號后，不冒煙、不起火、不爆炸。
此外，雖然2022年才會上市，上汽R汽車ES33已經(jīng)事先昭告，能夠實現(xiàn)L0級別零熱失控管理，通過云端實時監(jiān)控高效主動預警，可以將電池包因電芯問題導致的熱失控概率，控制在無限接近于零的范圍內，做到“永不自燃”。
作為國內車企中集團內部自帶動力電池企業(yè)的唯二的兩家，比亞迪已經(jīng)攜刀片電池占據(jù)了安全的居高點，長城汽車又怎會甘心落后？
6月29日，長城汽車宣布研發(fā)出“大禹電池”，可以有效解決不同化學體系電芯發(fā)生熱失控之后的起火、爆炸問題。之所以叫“大禹電池”，是借鑒了“大禹治水，變堵為疏”的思路，想辦法將電池熱失控后的熱量排出電池包。
“大禹電池”設計融入8項全新設計理念——“熱源隔斷、雙向換流、熱流分配、定向排爆、高溫絕緣、自動滅火、正壓阻氧、智能冷卻”設計，并布局數(shù)十項核心技術專利，覆蓋熱源抑制、隔離、冷卻、排出等領域。
通過搭載多梯次換流系統(tǒng)、快速極冷抑制系統(tǒng)、多級定向排爆系統(tǒng)、滅火盒系統(tǒng)等全新設計，大禹電池技術讓電池在熱失控情況下實現(xiàn)不起火、不爆炸，所排出的煙氣溫度也控制在100℃左右。
值得一提的是，在測試這項技術時，長城汽車并沒有采用針刺測試，而是采用了模組中間電芯觸發(fā)和雙電芯連續(xù)觸發(fā)的加熱觸發(fā)方式。其實，國家標準對熱擴散試驗給出了兩種觸發(fā)熱失控的推薦方法，一個是針刺觸發(fā)熱失控，另一個就是加熱觸發(fā)熱失控。
“大禹電池”計劃2022年全面應用，面向下一代全新電動車平臺，應用于長城汽車旗下新能源系列車型。
而且，長城汽車還放了個大招，宣布大禹電池將對全社會免費開放專利。
“要想實現(xiàn)安全性能的整體提升，避免更多的起火事故，我們首先要從高品質電芯、高質量的成組技術以及高水平的管理系統(tǒng)三管齊下共同攻關這個難題?！蔽褐袑毞Q。
具體來說，在關鍵材料、電芯設計、電芯制造/工藝因素、系統(tǒng)集成、實際使用等五個環(huán)節(jié)都有改善空間，通過改良、優(yōu)化、控制、管控，就可以實現(xiàn)安全事故的抑制。
目前，動力電池企業(yè)和車企的電池安全技術也不外乎從以上這些方面著手。
各種“不起火”電池的集中涌現(xiàn)，首先是監(jiān)管政策大力推動的結果。
2019年3月15日，國家市場監(jiān)督管理總局發(fā)布《關于進一步加強新能源汽車產(chǎn)品召回管理通知》，核心意義是要求建立起新能源汽車火災事故報告制度。
同年10月8日，國家市場監(jiān)督管理總局發(fā)布《關于進一步規(guī)范新能源汽車事故報告的補充通知》，要求新能源汽車企業(yè)發(fā)生冒煙、起火事故的應在事故發(fā)生后12小時內報告事故基本信息；造成人員傷亡或重大社會影響的，應在事故發(fā)生后6小時內報告；生產(chǎn)者應在事故發(fā)生后上報《新能源汽車火災事故信息表》。
“我們要改變整個研發(fā)體系和售后管理體系，來適應6小時、12小時、48小時報告制度。”肖凌云表示，“通過這樣的報告制度倒逼企業(yè)主動地在安全技術領域主動創(chuàng)新，自主創(chuàng)新?！?/p>
按照電池安全強制性國家標準，動力電池在發(fā)生熱失控后，5分鐘內不得發(fā)生起火和爆炸。不起火甚至不冒煙，顯然比這個5分鐘的標準要求更高。
車企扎堆推“不起火”電池，也是動力電池安全技術競爭內卷化的結果。站在電影院第一排的人已經(jīng)站起來了，后面的也只得跟著站起來。比亞迪就是那個第一個站出來的人。
比亞迪刀片電池針刺測試之后，首搭車型漢EV銷量長虹，今年1-6月累計銷售38664輛。埃安Aion S緊隨其后，上半年累計銷售32299輛。兩款車型分列單一車型銷量第四第五名，僅次于五菱宏光MINIEV和特斯拉Model 3/Y。
這樣的成績與企業(yè)高調的電池針刺測試不無關系。能通過電池針刺測試，在消費者那里，的確不失為一個好的廣告招牌。至于“針刺測試就等于安全嗎”這種質疑，也沒人深究了。
對消費者來說，企業(yè)愿意在動力電池安全上下功夫，這當然是好事，不過也會帶來新的困惑。當大家都宣稱自己是不起火電池，都能通過針刺測試的時候，那就互相之間沒有高下之分了。這時企業(yè)恐怕又要找尋新的安全的亮點，來說給消費者聽。
單從表面的宣傳來看，動力電池安全性形勢一片大好。但“永不起火”“永不自燃”的說辭，總難免讓人有點懷疑，畢竟，連燃油車也不能保證永不自燃。
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