钜大LARGE | 点击量：571次 | 2023年07月24日
拒绝针刺实验？琥珀和云母让岚图自研电池系统底气十足
如果说电动汽车是未来的话，那电池则是掌握未来命脉的一根线。为了保证电池安全，不少车企纷纷投入了大量人才金钱进行研究。而“针刺实验”也成为了不少车企证明自家电池优秀的主流方式。
然而有一家车企则非常“特立独行”——拒绝被看做电池实验中较为权威的针刺实验，它就是岚图。
9月17日，东风汽车旗下高端智能电动品牌——岚图汽车发布了自研电池系统技术，并在中汽中心试验室对岚图FREE纯电版、增程版电池，进行挤压、碰撞、高温淋水等安全测试。
在DoNews汽车与业内各家媒体同行一起见证了岚图电池经受了多项安全测试之后，认可其极高的安全性同时，也对其背后的原因产生了极大的好奇，直到发布会上解开了它的背后功臣——琥珀与云母电池系统。
琥珀与云母
符合Exic IIB T4 Gc防爆标准
充电温度：0~45℃
-放电温度：-40~+55℃
-40℃最大放电倍率：1C
-40℃ 0.5放电容量保持率≥70%
琥珀电池系统应用在岚图FREE纯电版上，它是在电池包内填充特殊的有机硅复合材料，这种材料的特点是结合有机硅聚合物+低密度隔热材料+阻燃剂，形成高效的隔热阻燃绝缘层，让每个单体电芯像琥珀一样处在充分包裹当中。
而云母电池系统则应用在增程版上，通过在电池包内加入层状Al-Si云母和气凝胶，且电芯和云母、气凝胶会像云母石一样层叠堆积，从而提升电池包的耐高温性和绝缘性，模组顶部的云母片可以耐大于1000摄氏度高温。
在技术相同点上，根据官方介绍，两种电池技术都拥有超高的安全性能，另外两款电池包都是以高安全和高性能为方向的主/被动安全综合技术解决方案。
三维隔热墙
除此之外，两款电池包都拥有“三维隔热墙”技术、五层安全防护的被动安全，以及岚图专属云BMS主动安全解决方案，区别在于三维隔热墙的材料及结构不同。
简单来说，“三维隔热墙”技术就是让电池包中的每个电芯都有全方位的三维立体包裹，这样三维隔热墙在电芯与电芯之间，形成高效的隔热阻燃绝缘防护层。
它相当于把电芯和电芯之间进行了“隔离”。可以有效避免单个电芯热失控后波及到周围电芯，防止整个电池包发生系统性的热失控，最终导致电池起火爆炸，极大提高了对于整个电池包的安全性。
PACK五层安全防护技术
不仅是在电池自身技术，岚图还采用了PACK五层安全防护，对车身与电池包外壳进行安全。
作为碰撞环节的第一层，车身最先受到冲击的部件，岚图通过高强度热成型车身框架和门槛结构，以及在汽车的前后部留有足够的缓冲吸能空间，为车身提供双重保护，让电池包免受撞击。
而第二层防线——电池包外壳，则采用高强铝合金框架、带多条加强筋的特殊设计，让整个电池包结构更强、更耐撞击。
第三层方面通过电池包多条横纵加强梁防护，可以有效分解碰撞压力，让电池包抵御20吨力的挤压而不发生安全事件。
此外，岚图还对电池包预设了超过30mm的形变空间，用于吸收碰撞时末端的挤压冲击，保护内部电芯免受损伤，这是岚图电池包打造的第四层防护。即使极为强烈的撞击侵入电池包造成高压回路短路，电芯双保险也能立即启动保护作用，切断电池内短路回路，释放额外气压，确保电池不起火、不爆炸。
岚图专属云BMS
在被动安全上，岚图对于电池的保护可以说做到了极致，主动安全方面更是如此。电动汽车普遍搭载车端电池管理系统BMS，但传统的车端BMS有一个通病，就是硬件老化，系统老化也许可以通过在线OTA升级解决，但硬件老化没有任何回旋的余地。随着科技的发展与需求的增加，车身上的软件需要的算力也许会越来越大，无法做到对车辆提供长期精确的安全管理。
相比之下，岚图专属云BMS可以同时在线服务百万辆车，提供全生命周期的电池健康和安全管理。通过建立云端故障监控模型，岚图专属云BMS能够对不同的用户场景加以区分，解析108个电池特征参数。
举个例子，通过岚图云BMS，它可以云端监控故障，进行大数据分析和追踪，实时给车主针对性电池管理方案和建议。并可超前预警，实现提前2小时对冒烟、起火、爆炸等关键故障预测；对电池内短路、欠压等故障，能做到提前一周预警，让车主做出充分的准备。
为什么车企热衷于做针刺试验？
针刺试验是指利用钢针刺穿电池极板，瞬间触发电池内部短路，引发热失控，从而验证动力电池安全性能的试验。
真正让“针刺实验”走入大众视野的是比亚迪（002594.SZ）。2020年3月29日的“刀片电池”发布会上，比亚迪关于三元锂电池、普通磷酸铁锂电池及“刀片电池”完整的针刺实验对比，引发了民众对三元锂电池安全性的担忧。
试验现场用直径为5mm的钢针，以垂直角度贯穿充满电的三元锂电池、普通磷酸铁锂电池和刀片电池。实验结果显示，三元电池瞬间起火爆炸，刀片电池则通过了检测。
通过这场针刺试验，比亚迪打响了刀片电池的名号。电芯能否通过针刺试验、如何通过针刺试验，一时之间成为对动力电池安全性的判断标准之一。
而广汽埃安今年的两次弹匣电池针刺试验，极氪001搭载的极芯电池包通过针刺实验，更是给消费者留下了这样的印象：凡是经得起针刺试验的电池，安全性就比较有保障。
“针刺试验并不是真的有针扎到电池包上面，而是为了模拟电池内部热失控。”有从业者向红星资本局表示，“做针刺实验就是为了告诉消费者，我家的电池和车很安全，消费者也吃这一套。即便新国标对针刺试验没有强制要求，消费者也很可能不考虑无法通过针刺试验的车型。”
既然针刺实验能让消费者对电池安全更放心，那为何岚图不做？
对此，岚图汽车新能源技术总监黄敏表示，在电池开发过程中，针刺与加热试验都会做。但在真实的用户使用场景下，电池包因为针刺被破坏的概率极低。另外，从过去长时间试验的统计结果来看，针刺试验的波动性较大，重复性不太好。一个重复性不太好的结果，我们不太有把握说这就是最后的试验结果，是安全性的体现。所以我们还是选择用比较可控的热扩散这种方式来做。
新国标已取消针刺试验
2015版电动汽车国标《电动汽车用动力蓄电池安全要求及试验方法》明确规定，单体蓄电池进行针刺试验时，应不爆炸、不起火。
但在2017年1月发布的《新能源汽车生产企业及产品准入管理规定》中，GB/T31485-2015标准中，针刺试验为暂不执行项目。
因此，是否要进行针刺试验，是车企的自愿行为。但是要进入《汽车动力蓄电池行业规范条件企业目录》，就必须符合相应的安全标准要求，而采用上述目录中的动力电池产品，是进入《新能源汽车推广应用车型推荐目录》，获得补贴的先决条件。
2020年5月，工信部发布了针对电动汽车的新国标GB30381-2020《电动汽车用动力蓄电池安全要求》，取消了针对电池单体的针刺试验。但在附录C部分中，对热扩散试验推荐了两种试验方式：针刺或者外部加热。热失控触发对象为电池包内靠近中心位置，或被其他电池单体包围的电池单体。
针刺试验要求使用直径3-8毫米的钢针；针尖圆锥形，角度20-60°；针刺速度0.1mm/s-10mm/s。
GB30381为强制性执行标准，自2021年1月1日开始实施。也就是说，自今年开始，所有动力电池都必须根据标准要求进行热稳定性试验，以针刺、加热或其他方式使电池产生热失控，并保证在这个热失控状态下，能够有给客舱内乘员至少5分钟的安全时间。
触发电池单体热失控的方法由企业自主选择，新国标强调，若采用推荐方法测试后未发生热失控，必须证明两种方法均不会发生热失控。
对于选择针刺还是加热试验，业内人士有不同的看法。
比亚迪董事长王传福曾在1月举办的2021中国电动汽车百人会论坛上表示，针刺试验是动力电池测试中非常有效、苛刻的一种方法。因此，他建议让动力电池的针刺试验再次归回到强制性标准中，同时把目前热扩散试验要求的不短于5分钟，提升到不短于30分钟。
4月7日，王传福在新车发布会上表示，当天起正式启用电池针刺试验作为企业标准。
作为岚图电芯的供应商，三星SDI中国区xEV&ESS业务总监张爱东则认为，相对针刺试验来说，热扩散试验由于加热功率可控、加热导线的电阻也方便计算损耗，这些数据化的东西都是可以观测到的，所以在开发阶段肯定是热扩散的方式更好一些。而针刺试验由于试验标准的不统一，没有对针刺的位置做规定等，这些因素都会引起试验结果存在波动。DoNews，红星新闻
