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长城汽车技术特性:“变堵为疏”

2021-09-27 16:36:09    来源:中国汽车报网

目前新能源汽车行业存在“电池安全焦虑”,特别是目前纯电动汽车上广泛应用的三元锂电池组在高能量密度之下可能会出现不稳定情况,极端情况下甚至会出现起火爆炸危险。针对如此的电池安全痛点,长城汽车拿出了解决方案。

9月24日,在“长城汽车大禹电池技术媒体品鉴会”上,长城汽车首次对外详细揭秘大禹电池技术相关理念和创新技术。同时,长城汽车还宣布大禹电池技术还将免费开放超60项核心技术专利。

长城汽车在创建了蜂巢易创之后,便对电池组技术进行更深层次的研发。为了顺应我国提出的“力争2030年碳达峰,2060年碳中和”宏伟目标,大禹电池计划应运而生。

“该技术以‘大禹治水,堵不如疏’为理念,‘变堵为疏’,采用‘控+导=通’的核心技术原理,搭建4层5维安全矩阵,采取8大创新设计,包括热源隔断、双向换流、热流分配、定向排爆、高温绝缘、自动灭火、正压阻氧、智能冷却等,覆盖热源抑制、隔离、冷却、排出等各项领域,保障电池不起火、不爆炸。”长城汽车动力电池设计总监曹永强表示。

那么,长城汽车这套大禹电池技术到底实力如何?总结起来,可以概括为如下三大特征:

1、技术特性:“变堵为疏”

针对目前行业内主流电池多采用NCM(镍钴锰)三元电芯,大禹电池技术有效解决了困扰行业的NCM811高镍电芯安全性问题。

首先是“控”。

大禹电池技术从电芯、模组、电池系统、整车四层进行匹配,从电芯测试、系统数据、安全设计、虚拟仿真、测试验证五个维度设计理念,实现电池热失控安全全防护。

这一背后是大禹电池技术布局数十项完全自主研发的核心专利技术,突破电池本征、PACK设计、BMS 3大维度39个热失控故障节点,全面保障电池安全。

其次是“导”。

大禹电池技术通过热源隔断、双向换流、热流分配、定向排爆、高温绝缘、自动灭火、正压阻氧、智能冷却八大全新设计理念,实现“控+导=通”热失控安全矩阵,保证在“大容量高镍电芯”“电池包任意位置”“加热两个电芯并连续触发热失控”的情况下都能实现不起火、不爆炸,开启行业电池安全发展新方向,将电池安全提升到全新高度。

2、安全特性:同级最严格高镍电芯的测试

为验证大禹电池技术的安全性,长城汽车进行了同级别最严格NCM811电池热失控测试,严格执行GB 38031-2020《电动汽车用动力蓄电池安全要求》的相关标准和要求,在大容量高镍电芯、电池包内任意位置触发多个电芯,模拟热失控中危险极限场景。

大禹电池技术开创性构建了整包级热失控燃烧模型,实现气流和火流多维度拟合仿真,填补业界空白。同时还颠覆了热失控领域先开发再测试的传统方式,从源头就避免了开发过程中的安全弊端和隐患,从根本上保障了电池安全。

而全数字化热失控虚拟仿真,有效掌控电池安全设计结果,全面且高效促进电池安全性地提升。

在大禹电池技术创新设计下,电芯内部热量被迅速导流,完全有效地保障了电池安全。

3、灵活特性:满足不同化学体系电芯应用

大禹电池安全技术可有效解决不同化学体系电芯发生热失控之后的起火、爆炸问题。

除能量密度可突破190Wh/kg的NCM811三元锂电池,还包括未来随着镍含量提高电池能量密度更高的三元锂电池。另外也包括三元锂电池体系的NCA(镍钴铝)电芯及无钴电芯等,以及不同技术线路的磷酸铁锂电池。

同时,大禹电池技术还可百搭不同PACK的应用技术,满足未来CTC(Cell to Chassis)电池PACK与融合方式,进一步提升整体刚性。

因此,大禹电池技术的全面应用可以最大程度保障动力电池市场的安全,对于行业和用户都有着巨大意义。据长城汽车透露,明年大禹电池技术将对长城汽车旗下新能源系列车型开启全面应用,首款车型为沙龙品牌第一款车型。

如今以创新技术为发展驱动力的长城汽车,推出大禹电池技术可以说标志着其拉开了推动行业变革的序章,而这套电池技术系统性的安全方案,也将为新能源汽车行业发展提供新思路和参考借鉴。而且面对全社会开放专利也展现出长城汽车作为头部车企的社会责任感。(韩冬 )

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