面對全球新能源發(fā)展浪潮，動力電池核心技術將成為車企下一階段最重要的布局領域。但發(fā)展新能源汽車必須邁過電池安全這道門檻，對一臺高品質(zhì)的純電動汽車而言，電池安全是根基。

今年以來，伴隨多起電動汽車起火自燃事件，公眾對新能源電動汽車的安全引發(fā)了廣泛關注，據(jù)《新能源汽車國家監(jiān)管平臺大數(shù)據(jù)安全監(jiān)管成果報告》顯示，從2019年5月起新能源共發(fā)生79起安全事故，涉及車輛96輛。

簡單的說，動力電池安全問題概括起來統(tǒng)稱為“熱失控”，就是某些觸發(fā)條件引起電池升溫，當達到一定溫度時電池就變得不可控，最后的結果就是燃燒甚至爆炸。

一款安全的動力電池涉及電芯研發(fā)、模組試制、PACK批量制造，多項目苛刻測試及裝車驗證等多個環(huán)節(jié)。

近日，長城歐拉組織了一場關于動力電池核心技術的溝通會，從中我們可以看到歐拉對于電池技術，特別是電池安全的思路。

電池為何會熱失控?

作為三電系統(tǒng)的核心組成部分，電池安全的重要性不言而喻。

電池長時間在液體中浸泡、電池材料不過關、系統(tǒng)拼裝缺陷、使用中過充過放、機械外力碰撞，甚至高鎳材料使用等都是誘發(fā)電池起火的風險因素。

引發(fā)熱失控的因素很多，總的來說可以分為機械外力、不當充電、電池過熱、設計制造層面缺陷等。

機械外力，主要包括車輛碰撞、擠壓、泡水、嚴重托底的針刺等。

不當充電，主要以不當快充或過充為主，不當充電會引發(fā)電池析鋰導致熱失控溫度大幅下降，并與電解液劇烈反應，最終發(fā)生熱失控。此外電池析鋰也會導致鋰枝晶生長刺穿隔膜引發(fā)電池熱失控。

電池過熱，主要誘因是高鎳正極材料的應用導致正極釋活性氧與負極反應產(chǎn)生熱量，此外老化導致電池一致性差等也會導致電池過熱。

設計制造層面的熱失控誘因主要包括電池生產(chǎn)缺陷、散熱設計不好、電纜接頭松動等。

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一款合格的電池需要經(jīng)歷哪些測試?

當前，為了追求更長的續(xù)航里程，我們不得不用能量密度更高的電池，但能量密度越高的電池，熱穩(wěn)定性就更低，這就需要用嚴苛的測試標準對動力電池安全進行充分驗證。

在電池安全測試層面的國標文件有2個，GB／T31485－2015《電動汽車用動力蓄電池安全要求及試驗方法》和GB／T31467．3－2015《電動汽車用鋰離子動力蓄電池包和系統(tǒng)第3部分：安全性要求與測試方法》。

記不住名字不要緊，可以簡單的理解為一個針對電池單體和模組的測試，一個針對電池系統(tǒng)的測試。

由于新能源安全已經(jīng)成為社會話題，國家也在制定新的強制測試標準，GB《電動汽車用動力蓄電池安全要求》報批稿進入送審階段，估計很快會正式發(fā)布。

新國標的重點內(nèi)容包括：

1.電池單體針刺項目取消；2.浸水測試難度提高(先震動再下水)；3.新增熱擴散試驗(起火前5分鐘預警為乘員留出足夠逃生時間)。

需要說明的是，國標只是行業(yè)入門標準，僅僅用來區(qū)分及格與不及格，好多車企自己的測試標準嚴格程度要高于國標。

在此次歐拉動力電池技術溝通會上，網(wǎng)易汽車獲悉以歐拉R1為例，其動力電池系統(tǒng)測試項目包括，滿足國標要求下的機械沖擊、溫度沖擊、海水浸泡、高海拔、模擬碰撞、跌落、翻轉、擠壓、外部火燒、過溫保護、鹽霧等15項試驗標準，其中部分測試標準高于國標要求。

例如，在長時間浸水試驗中，水深高度在整車涉水線下條件下，歐拉R1電池包浸泡7天未進水。此外，其還安全通過了模擬碰撞及后翻轉測試。

值得說明的是，歐拉R1的動力電池也符合新國標草案中振動試驗標準和熱失控擴散相關要求。

測試只是檢驗電池安全的一種直觀的手段，一款優(yōu)秀的電池安全需要從結構、電氣安全、BMS策略等全方位考量。

歐拉R1電池采用4層級安全設計，包括結構安全、電氣安全、熱管理安全和BMS設計。

動力電池的結構安全比較容易理解，在一般碰撞下碰撞力度全部由整車結構承擔，從而最大程度保護電池包結構完成，內(nèi)部無損傷，功能正常使用。

此外，電池包殼體和支架也要形成完整的框架結構能力，底部和側圍都需要一定的承載能力。當車體無法承擔全部碰撞載荷時，一部分載荷需要由電池包殼體承擔。

熱管理安全層面，歐拉R1共進行了10種特定工況熱管理性能仿真和標定，針對充放電過程中的電芯溫度、壓差等關鍵參數(shù)進行監(jiān)測，并通過相關設計實時保證電池的安全，開啟斷電或降溫等策略。

低溫天氣下BMS可對電池加熱提高充電效率和續(xù)航里程，續(xù)航里程提升10％~20%。

PACK包采用雙向防爆透氣閥設計，可以平衡電池包內(nèi)外壓力，緊急情況下防爆閥可開啟泄壓保護。

電氣安全層面，主要針對高壓電氣安全、電氣保護、傳感器監(jiān)控等方面入手。歐拉R1電池包高壓元器件絕緣耐壓等級高于行業(yè)水平。并通過設定合理的預充保護策略，保證電池包全生命周期可靠運轉。

BMS安全設計層面，主要通過安全設計、提前預測、實時診斷和安全預警的4重安全設計確保動力電池處于安全運行區(qū)。

蜂巢能源是最好的技術名片

國內(nèi)某一線動力電池制造企業(yè)的技術負責人曾向網(wǎng)易汽車表示，車用電池安全是一個綜合性的話題，其與整車設計、整車保護措施、BMS電池管理系統(tǒng)、模組及電池包封裝技術、單體電芯品質(zhì)、甚至消費者日常駕駛和充電習慣都有關聯(lián)性。

實際上，電池安全是個很大的話題，需要上下游產(chǎn)業(yè)的通力合作，每個環(huán)節(jié)都必須做到高質(zhì)量安全才行。

歐拉動力電池的主要“供應商”來自長城汽車集團旗下兄弟企業(yè)-蜂巢能源。蜂巢能源雖然成立時間不長，但其已擁有超過3000人的研發(fā)團隊，其中外籍專家超過350人。業(yè)務涵蓋汽車動力電池材料、電芯、模組、PACK、BMS、大容量儲能系統(tǒng)等。

蜂巢能源的高速疊片方形電池算是業(yè)內(nèi)的知名產(chǎn)品，相對于卷繞電池，其能量密度增加5%、循環(huán)壽命增加10%、成本減少5%，且更加安全。

得益于蜂巢能源的技術支持，歐拉R1動力電池能量密度達到160Wh/kg，電量33kWh，NEDC綜合續(xù)航里程351km，這樣的數(shù)據(jù)在純電動小型車領域并不差。

此外，續(xù)航數(shù)據(jù)的背后也源自更多的輕量化設計。

歐拉R1使用的是523方形鋁殼電芯，模組和PACK均采用輕量化設計，整包PACK共有15個模組，單一模組的重量為11.3kg。

電池包上殼體采用SMC復合材料，具有絕緣性、抗壓性、防腐、防爆、防火，保證強度安全的前提下實現(xiàn)更多輕量化設計，下殼體由鋁型材焊接而成。

電池包上下殼體之間采用硅泡棉進行密封，滿足電池包IP67及浸水試驗要求。

電池是一款高品質(zhì)新能源車的核心，屬于基礎課。但有時真正打動消費者的往往是車輛駕乘感受、服務體驗和充電保障等。

為解決新能源汽車用戶的充電痛點，長城歐拉聯(lián)合了充電樁企業(yè)組建“歐拉超級充電聯(lián)盟”，目前聯(lián)盟已經(jīng)在北京、上海等260余個城市，接入32.8萬根充電樁，實現(xiàn)全網(wǎng)覆蓋。用戶只需要在手機上安裝歐拉APP，便可在聯(lián)盟內(nèi)任何一個網(wǎng)點充電。

前幾天，長城汽車發(fā)布2019年Q3季度財報顯示，總營收達202.02億元，同比增長18.01%。其中，新能源品牌歐拉銷量表現(xiàn)出色，今年內(nèi)累計銷量達32186臺。

歐拉品牌在不到一年的時間里就取得行業(yè)前十、細分市場前三的銷量表現(xiàn)，成績足以說明一切。

今年以來新能源市場高品質(zhì)/高性價比趨勢愈發(fā)明顯，10萬元以上市場，自主品牌開始推出續(xù)航500公里以上的高品質(zhì)車型，合資品牌及豪華品牌也逐漸加入戰(zhàn)場。10萬元以下市場，不少企業(yè)憑借平臺及三電集成化優(yōu)勢推出了續(xù)航300-400公里且高性價比車型，細分市場競爭愈發(fā)激勵。客觀的說，擺在歐拉面前的挑戰(zhàn)仍不輕松，不過打造精品安全電動小車這條路上，依靠長城和蜂巢能源技術實力的歐拉正變得游刃有余。