近日,東風(fēng)汽車(chē)旗下高端智能電動(dòng)品牌——嵐圖汽車(chē)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(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了擠壓、碰撞、高溫淋水等安全測(cè)試。
從比亞迪的“刀片”、廣汽埃安的“彈匣”,到長(zhǎng)城的“大禹”、嵐圖的“琥珀”、“云母”,車(chē)企自研電池系統(tǒng)層出不窮,其命名也五花八門(mén)。這些隔一段時(shí)間就出爐的電池系統(tǒng),主打的賣(mài)點(diǎn)也各不相同,總會(huì)在行業(yè)內(nèi)掀起一陣“浪花”。在新技術(shù)加速發(fā)展的“裹挾”下,車(chē)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(shù)
據(jù)了解,嵐圖汽車(chē)的“琥珀”和“云母”電池系統(tǒng)選用高品質(zhì)三元鋰電芯,為更好地提升電池安全性,均采用被動(dòng)安全和主動(dòng)安全系列技術(shù)解決方案。
比如,嵐圖汽車(chē)推出的“三維隔熱墻”技術(shù)就屬于被動(dòng)安全解決方案,是在電池包內(nèi)使用無(wú)熱擴(kuò)散的隔熱阻燃材料,對(duì)每個(gè)電芯實(shí)現(xiàn)單獨(dú)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(nèi)使用充滿(mǎn)帶硅基的超強(qiáng)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(hù)層。三維隔熱層為每個(gè)電芯量身定制了“安全倉(cāng)”,即使某個(gè)電芯出現(xiàn)“暴躁”情況,也只能老實(shí)待在自己的“單間”內(nèi)。在此基礎(chǔ)上,嵐圖汽車(chē)還在每個(gè)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(hù)外,嵐圖汽車(chē)在電池系統(tǒng)外還設(shè)置了五重防護(hù),開(kāi)發(fā)了車(chē)身防護(hù)、高強(qiáng)框架、壓力傳遞、形變吸能和電池雙保險(xiǎn)的電池安全結(jié)構(gòu),從車(chē)身到電池包,再到電芯都定制了防護(hù)措施。
在主動(dòng)安全方面,嵐圖汽車(chē)在全系具備BMS OTA功能的基礎(chǔ)上,與合作伙伴一起開(kāi)發(fā)了專(zhuān)屬的遠(yuǎn)程動(dòng)力電池?cái)?shù)據(jù)分析及管理技術(shù)——嵐圖專(zhuān)屬云BMS。相較于傳統(tǒng)車(chē)端BMS,嵐圖專(zhuān)屬云BMS可同時(shí)在線(xiàn)服務(wù)百萬(wàn)輛汽車(chē),提供全生命周期的電池健康和安全管理,從而實(shí)現(xiàn)電池安全防護(hù)的“千車(chē)千面”。
新能源與智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)獨(dú)立研究者曹廣平認(rèn)為,“琥珀”和“云母”主要采用了電芯隔離的路線(xiàn),利用阻燃材料和阻燃結(jié)構(gòu)做好電池過(guò)熱時(shí)的隔離,從而使得電池著火事故“產(chǎn)生慢、無(wú)明火、可預(yù)警”,具有一定技術(shù)效果。
自研電池系統(tǒng)在打什么牌
“實(shí)際上,整車(chē)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(shù)與目標(biāo)也不盡相同,有的側(cè)重提升續(xù)駛能力,有的側(cè)重節(jié)能管理。當(dāng)然,最重要的還是安全性能,這也是目前車(chē)企展示自研電池系統(tǒng)技術(shù)最重要的部分。”一位不愿透露姓名的新能源車(chē)企負(fù)責(zé)人對(duì)《中國(guó)汽車(chē)報(bào)》記者表示,整車(chē)企業(yè)一般從電池供應(yīng)商處采購(gòu)電芯,然后布置打造出不同的電池模組進(jìn)行組裝;此外,現(xiàn)在很多的無(wú)模組設(shè)計(jì)則是將電芯布置在箱體,融入底盤(pán)結(jié)構(gòu),提升空間利用率并降低成本。“無(wú)論哪種方式,整車(chē)企業(yè)所承擔(dān)的電池系統(tǒng)裝配、設(shè)計(jì)都屬于系統(tǒng)工程,對(duì)企業(yè)的技術(shù)水平要求較高,深化而來(lái)的技術(shù)就演變成車(chē)企自行推出的電池系統(tǒng)。”他介紹道。
曹廣平表示,目前國(guó)內(nèi)車(chē)企及供應(yīng)商相繼開(kāi)發(fā)了“只冒煙、不著火”的電池,一方面是進(jìn)行所有涉及安全性的系統(tǒng)性?xún)?yōu)化,在電極材料、電解液添加劑、電池管理、電池?zé)峁芾?、電池形狀、電池傳熱設(shè)計(jì)方面做了全方位的改進(jìn),簡(jiǎn)稱(chēng)為“系統(tǒng)”;另一方面,在不能從根本上解決電池過(guò)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(chē)方面所說(shuō),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(lǐng)先的電池系統(tǒng)主被動(dòng)安全解決方案,為用戶(hù)創(chuàng)造“電池安全零焦慮”。
另?yè)?jù)了解,同樣主打“安全牌”的大禹電池設(shè)計(jì)思路有所不同,長(zhǎng)城汽車(chē)對(duì)動(dòng)力電池?zé)崾Э氐慕鉀Q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(diǎn),同時(shí)通過(guò)結(jié)構(gòu)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(xiàn)的安全技術(shù),并通過(guò)針刺實(shí)驗(yàn)力證其三元鋰電池的安全性能。據(jù)悉,彈匣電池?fù)碛谐吣蜔岱€(wěn)定的電芯、超強(qiáng)隔熱的電池安全艙、極速降溫的速冷以及全時(shí)管控的第5代電池管理系統(tǒng)。
車(chē)企能實(shí)現(xiàn)“電池自由”嗎
回溯歷史,整車(chē)企業(yè)對(duì)動(dòng)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(chē)伊始就開(kāi)始進(jìn)行電池技術(shù)的研發(fā),無(wú)論是設(shè)立研究院、還是進(jìn)一步獨(dú)立出部門(mén),或者建立合資公司,都在彰顯汽車(chē)電動(dòng)化浪潮下,整車(chē)企業(yè)對(duì)動(dòng)力電池系統(tǒng)的“控制欲”。
以新能源汽車(chē)行業(yè)的“風(fēng)向標(biāo)”特斯拉為例,其在每年“技術(shù)日”上都會(huì)展示動(dòng)力電池領(lǐng)域的新成果。傳統(tǒng)車(chē)企巨頭大眾汽車(chē)也在今年3月舉辦了一場(chǎng)名為Power Day的活動(dòng),宣告自己在動(dòng)力電池的研發(fā)、裝配、生產(chǎn)和回收等領(lǐng)域已進(jìn)行布局。據(jù)介紹,大眾汽車(chē)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(chǎng)建立6家動(dòng)力電池工廠(chǎng),每家工廠(chǎng)的年產(chǎn)能將達(dá)40GWh。
北方工業(yè)大學(xué)汽車(chē)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(shì)來(lái)看,國(guó)內(nèi)車(chē)企與電池供應(yīng)商基本有兩種合作模式:一是向動(dòng)力電池企業(yè)采購(gòu)電池,二是與之成立合資公司;在國(guó)外市場(chǎng),還有整車(chē)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(dòng)力電池領(lǐng)域。
“車(chē)企自研自產(chǎn)電池的優(yōu)勢(shì)在于,車(chē)企更了解用戶(hù)需求,形成了明確的技術(shù)要求,并且能在電池差異化上有所突破,從而與其他車(chē)企拉開(kāi)差距,占據(jù)市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)地位。動(dòng)力電池企業(yè)提供配套的優(yōu)勢(shì)在于,對(duì)技術(shù)掌握得更深厚,并且多家車(chē)企的訂單能均攤更多開(kāi)發(fā)成本。所以,有的車(chē)企選擇前者,甚至開(kāi)始對(duì)外供貨,有的車(chē)企主要采用后者。當(dāng)然兩種策略都采用也有優(yōu)勢(shì),就是既能保證動(dòng)力電池供應(yīng)的穩(wěn)定性,采購(gòu)價(jià)格又更容易談下來(lái),等于買(mǎi)了‘雙保險(xiǎn)’。”曹廣平說(shuō)。
張翔對(duì)記者坦言,一些車(chē)企發(fā)布自己的動(dòng)力電池技術(shù),更像是營(yíng)銷(xiāo)上的策略。“畢竟部分整車(chē)企業(yè)在整個(gè)領(lǐng)域積累不多,目前還不具備做整個(gè)動(dòng)力電池產(chǎn)品的能力,更多只涉及電池包,要在外采購(gòu)電芯,而且部分技術(shù)也是供應(yīng)商提供,對(duì)外宣稱(chēng)‘合作’。”他說(shuō)。
行業(yè)人士指出,動(dòng)力電池在新能源汽車(chē)的成本中占比較大,車(chē)企自研電池系統(tǒng)、自建電池工廠(chǎng),可以極大地降低成本支出,進(jìn)一步提升整車(chē)的競(jìng)爭(zhēng)力。同時(shí),一向穩(wěn)居甲方位置的車(chē)企,也急于擺脫被動(dòng)力電池供應(yīng)商牽著鼻子走的狀態(tài)。
“從目前動(dòng)力電池裝車(chē)量的排名也能看出,大部分車(chē)企完全擺脫供應(yīng)商還是很遙遠(yuǎn)的事情,要解決的不止技術(shù)上的挑戰(zhàn),還有資金與研發(fā)投入、團(tuán)隊(duì)培養(yǎng)等一系列問(wèn)題。所以,車(chē)企在積累動(dòng)力電池核心技術(shù)的同時(shí),通過(guò)資本運(yùn)作,與供應(yīng)商形成深度綁定關(guān)系將成為主流模式。”前述新能源車(chē)企負(fù)責(zé)人認(rèn)為。
原標(biāo)題:“琥珀”、“云母”電池又“上線(xiàn)”,車(chē)企書(shū)寫(xiě)自研電池系統(tǒng)真香定律