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科技企業來汽車圈玩的“電池安全狠活”,其實主流大廠已經玩膩了

小米汽車一場技術發布會,結結實實的給車圈上了一課:真要論營銷功力,還得看科技品牌。倒是科技圈對此早就習以為常,打不過加入,紛紛重視起了市場營銷。

就比如最近翻紅的一條2015年的視頻,360創始人周鴻祎談起小米攝像頭的宣傳文案,覺得其宣稱的“全玻璃鏡頭”很高級;結果一問工程師,發現自家的產品不僅同樣是全玻璃鏡頭,甚至還是5片式的結構,光學素質比小米的更好,于是果斷改稱為“五片全光學超高清透光?!?。

而類似的宣傳營銷手段這回又被帶到了小米汽車上。就比如技術發布會上,小米宣傳自家“電芯側面采用共計165片的氣凝膠隔熱材料,可抵抗1000°C高溫,讓電池的隔熱性能再上新高?!?/span>

從普通觀眾的視角,看完這段描述,腦子里不自覺地蹦出四個字:小米牛X。而實際情況是,雖然氣凝膠是個好東西,但小米SU7既不是最早運用氣凝膠的,也不是氣凝膠用得最多的。

誰才是氣凝膠“老玩家”

氣凝膠是目前咱們藍星上密度最小的固體,且沒有之一。每立方米只有約3kg的重量,密度甚至還不足空氣的三倍。當然超低的密度只是這種材料的特性之一,而汽車行業更加看重的,是它的隔熱性能。早在上個世紀,氣凝膠就被美國國家航空航天局NASA用于太空服的制作。

時間來到2014年,通用汽車首次在自家車型上使用了氣凝膠,作為隔熱材料鋪設在變速箱里,防止因縱置布局而大半都位于駕駛艙內的變速箱源源不斷散發出熱量,從而影響車內溫度。

再往后,當又輕又隔熱的氣凝膠,遇上蓬勃發展的新能源車,那簡直就是專業對口。加之通用汽車又是氣凝膠的“老玩家”,于是2019年上市的別克微藍6,就成了國內市場最早在電池包里運用氣凝膠的車型。

而真正將氣凝膠的材料優勢發揮到爐火純青的,還得是奧特能智電平臺得三元鋰電池包。電池包最多包含了180片氣凝膠,最高有效隔熱面積能夠達到11.188平方米。而這個數值,已經達到了一些新勢力車型的10倍。用料更多、面積更大的氣凝膠,意味著能夠更有效降低電芯之間的熱量傳遞。

日常用車過程中,車輛的電池電芯會在充放電的過程中發生膨脹和收縮。此時就輪到氣凝膠的另一重功效登場了,它能在電芯外部形成一致穩定的約束力,從而維持電芯內部界面的穩定,避免因為過度壓縮或膨脹帶來的褶皺、甚至是析鋰的情況。

安全不止于電芯

長久以來,普羅大眾對于新能源車電池安全性的認知,大都停留在穿刺試驗之后燒不燒、炸不炸。畢竟先給大家展示普通電池扎了一針之后的噼里啪啦,再對比自家電池扎一針的穩如泰山,還是很有視覺沖擊力的。

但電池安全其實不遠止于電芯的穿刺實驗。真正的電池安全,必須能覆蓋車輛的全場景,包含多層級、系統化的防護手段。

為了帶來更可靠的電池安全性,上汽通用汽車采用了通用全球統一的電池試驗標準,因而上汽通用汽車對自家電池的幾乎每項測試,都遠遠超過了國標。

就以熱失控測試的初始溫度為例,國標要求是>0℃或常溫下即可,但上汽通用汽車的初始溫度是難度更高的45℃;國標要求電池滿電狀態下需經受100kN擠壓力無異常,而奧特能電池經受的擠壓力為300kN。

針刺試驗熱失控、電芯熱失控后,國標要求5分鐘內不起火、不爆炸,而上汽通用汽車對于奧特能電池的要求增加到了50分鐘,是國標的10倍;而國標要求的1米高度跌落測試,上汽通用汽車也將高度提升至了2米。

除了嚴苛的測試標準,如何在日常用車過程中全方位保障電池安全,以及萬一發生了極小概率事件,電池包熱失控之后,如何最大程度確保駕乘人員的安全,這些都對全場景多層級的電池安全提出了更高要求。

為了降低電芯內部的熱失控風險,奧特能采用了專屬電芯配方,提升了10%的熱穩定性,并用100%DCR檢測確保電芯品質的一致性。另外在車端也有實時的電池監控,一旦發現異常,會在第一時間主動進行冷卻干預。

前文所提及的氣凝膠,最高耐受溫度可達1100攝氏度,在意外發生時能將風險控制在電池模組內。最后的最后,奧特能電池包還設置了三道防線:電池包上蓋防火毯保障乘客艙安全;快速泄壓設計降低起火風險和次生危害;防拉弧設計減少因高壓拉弧來的爆燃風險。

至于車輛在行駛及碰撞時電池包的安全性,同樣是電池安全的重要一環。奧特能電池在研發之初便遵循CNCAP五星標準開發,電池包高強度及以上鋼材占比98.5%,不僅抗擠壓性能為國標3倍,電池殼體還為整車扭轉剛度帶來45.8%的提升。

而為了應對復雜的路面條件和惡劣的行駛工況,上汽通用汽車還針對性的增加了底部球擊、過鐵軌工況等測試場景,確保車輛在遇到類似障礙時能順利應對。同時在抗振能力、耐腐蝕能力的測試上同樣遠超國標要求,真正做到了全方位的電池安全保障。

電池也需要長壽

電池的使用壽命,以及電池在長時間使用后的衰減程度,是影響消費者選擇新能源車信心的關鍵因素之一,也是不少新能源車型的痛點所在。而上汽通用汽車的奧特能電池,不僅能夠支持全生命周期快充,還達成了50萬公里小于10%的容量衰減。

而在“長壽”的背后,自然少不了一堆“科技狠活”的加持。技術層面,奧特能電池的電芯采用了專屬配方,并在負極運用了抗衰減設計。同時電芯的溫差被控制在1℃,即便處于極限工況下,電池的工作溫度也不會超過45℃,有效抑制電池的衰減。

作為參照,行業常規工況和劇烈場景的電芯溫差要求分別為5℃和8℃;而不少車型在極端溫度和工況下,電池溫度會達到50℃以上。根據化學反應的阿倫尼烏斯公式(Arrhenius equation),這些溫度高的電芯衰減將遠超于正常電芯。

奧特能電池還擁有一項首創技術,即BDU電池分斷單元液冷設計。得益于這套強大的溫控系統,在快充時,電芯溫度也能保持在45℃以下;即便面對大于1200A的峰值電流負載時,電池最高溫度也低于65℃,保證了電池的有效壽命。

正是經過這一系列技術的加持,奧特能電池擁有比競品車型更長的使用年限。對于用戶而言,不僅是在長時間、長里程用車之后,車輛依舊能夠保證續航能力,同時更長的電池壽命、更佳的電池狀態,也會直接提升車輛的殘值,保證車輛較高的保值率。

AL頻道小結

新勢力品牌、尤其是近期入場的科技品牌,在營銷層面的確是一把好手,擅長給消費者介紹很多新的概念。這對于汽車行業其實也起著積極作用,能夠幫助消費者更透徹、更立體的了解不同的車型產品。

但與此同時大家也會發現,很多看似新鮮的概念和技術,在主流車企手里已經相當成熟,甚至運用的爐火純青。就比如上汽通用的奧特能電池,氣凝膠只是眾多先進技術之一,通過全方位的安全設計和先進技術,定義了目前電動車安全和壽命的天花板。

面對如今激烈內卷的國內車市,奧特能智電平臺只是上汽通用汽車大力研發、深耕產品和效率革新的成果之一。在今明兩年內,上汽通用汽車還將推出8款全新的新能源車型,進一步提高銷量和市場占有率。當車企的競爭愈發白熱化,只有那些真正擁有技術、懂得市場、穩扎穩打、實力雄厚的企業,才能成為最后的贏家。

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