盘点 | 各大企业的不起火电池方案

为了提高动力电池的安全水平，长城汽车、岚图汽车、极氪汽车、广汽埃安等车企和动力电池厂商纷纷推出不起火方案。

（本文来源：微信公众号“电池联盟”ID:zgcbcu）

近几年，新能源汽车行业迎来爆发的同时，引发的车辆起火、爆炸事故越来越多。一份报告指出，由电池原因导致的新能源汽车起火比例最高，其中电池故障比例占33%，电池泡水或浸泡占4%。

为了提高动力电池的安全水平，长城汽车、岚图汽车、极氪汽车、广汽埃安、宁德时代、蜂巢能源、欣旺达、比亚迪等车企和动力电池厂商纷纷推出不起火方案。以下为您一一盘点：

长城大禹电池

6月29日，在长城汽车咖啡智驾2.0发布会上，长城汽车带来了全新技术——大禹电池。该电池拥有八大全新设计理念，目前已获得数十项核心技术专利，可以有效缓解用户对于电动车安全焦虑的痛点。

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。大禹电池技术超60项专利，将对全社会免费开放。2022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。

据介绍，大禹电池技术采用“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，首搭车型为沙龙品牌第一款车型。

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。

岚图“琥珀”、“云母”电池系统

9月17日，岚图汽车举行了岚图电池安全技术发布会暨众测挑战，发布了“琥珀”和“云母”两大电池系统。经过挤压、碰撞、高温淋水等安全测试，两大电池系统技术不仅实现“5分钟不起火”，更进一步分别做到30分钟乃至静置50天“不起火、不爆炸”。

据介绍，“琥珀”和“云母”两大电池系统通过三维隔热墙技术、PACK五层安全防护、云BMS等方面对电池包进行了优化。

三维隔热墙技术是指，在电池包内使用无热扩散的隔热阻燃材料，对每个电芯进行单独的三维立体包裹。该技术可以有效阻挡电芯与电芯之间的蔓延，即使单个电芯热失控，也能避免波及到周围其他电芯，不会让热失控蔓延。

虽然都是“三维隔热墙”技术，但是“琥珀”电池系统和“云母”电池系统不同点在于三维隔热墙的材料及结构不同。据介绍，“琥珀”电池系统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，使得每个电芯单元像“琥珀”一样处于充分包裹中。而“云母” 电池系统则是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。

PACK五层安全防护是指车身防护、高强框架、压力传递、形变吸能和电芯双保险五项电池安全结构设计。

云BMS是岚图的主动安全技术。岚图云BMS可同时在线服务百万台车，并做到对95%的请求1秒内响应，可对PB级别（1PB=1024TB）数据进行分析和永久存储，并且数据可靠性保证99.99%，提供全生命周期的电池健康和安全管理。

极氪汽车“极芯”电池包

7月9日，极氪公布了旗下产品ZEEKR 001所搭载的极芯电池包针刺实验视频。其被刺电芯最高温度达到801.4℃，并未起火，未爆炸。热疏隔组排设计让整包结构完好，无明显变形，电池外壳也并未带电，电池包内部固定结构以及高压连接完好，无热蔓延。

为确保不起火、不蔓延、不爆炸，“极芯”电池包还搭载了“NTP无热蔓延不起火“技术，运用了“隔”、“排”、“防”、“警”、“冷”、“断”六大核心技术，结合先进预警模型和热管理策略，实现多层隔热、无障碍排热、实施防控、自动预警、主动冷却、毫秒断电，360°无死角保障电池的高可靠性、高安全性。

广汽埃安弹匣电池

3月10日，广汽埃安发布了新一代动力电池安全技术弹匣电池，在行业首次实现了三元锂电池整包针刺不起火，重新定义了电池安全标准。弹匣电池类似安全舱的设计，可有效阻隔热失控电芯的蔓延，当侦测到电芯电压或温度等出现异常时，自动启动电池速冷降温系统为电池降温。

广汽埃安方面表示，搭载弹匣电池系统安全技术的电池包，相对于同类普通电池包，体积能量密度提升9.4%，重量能量密度提升5.7%，成本下降10%。在没有牺牲续航的同时，实现了高安全、长续航、低成本。

5月20日，广汽埃安再次发起对弹匣电池的针刺试验。试验采用磷酸铁锂（普通电池）整包和磷酸铁锂（弹匣电池）整包进行对比测试。从试验结果来看，搭载弹匣电池技术的磷酸铁锂整包针刺刷新了磷酸铁锂电池的安全新高度。

宁德时代“永不起火”811电池

2020年9月29日，宁德时代董事长曾毓群在2020世界新能源汽车大会上透露，宁德时代已经开发出不起火只冒烟的电池产品，“国标要求电池5分钟不起火，我们新开发的产品可以做到不起火只冒烟，会在年底在一些车型量产……” ，他说。

2020年10月21日，宁德时代乘用车解决方案部总裁林永寿表示，2021年将推出“无热扩散的CTP技术”，未来进一步研发更高集成技术。

2020年11月，蔚来汽车正式上线100kWh电池包。该电池包采用宁德时代镍55三元电芯和CTP成组技术，可实现“无热蔓延”。这一电池组就是宁德时代此前宣布的“只冒烟不起火”的电池。

蜂巢能源果冻电池

2020年12月2日，蜂巢能源在其电池日上，推出了采用新型果冻状电解质的果冻电池。该电池具有高电导、自愈合、阻燃等特点，能在几乎不降低电性能的同时阻止热扩散。

此外，“果冻电池”的耐热温度提高至150°C，同时具备“自愈合”特性，在实验室样品满电针刺测试中，可实现 “不起火、不冒烟、自愈合”。

欣旺达“只冒烟、不起火”动力电池

去年12月，欣旺达以视频方式公开展示了其研发的“只冒烟、不起火”动力电池。

在欣旺达惠州基地试验场进行的“加热触发电芯热失控实验”中，实验模组电芯在触发热失控后，现场有烟雾冒出，但并未出现明火。实验中，被触发电芯温度快速升至约600℃后逐渐下降；约20分钟后，该电芯温度已降至约300℃，周边电芯温度也同步下降；约50分钟后，该电芯温度已经降至约110℃，未触发第二颗电芯；最终，实验电芯温度下降到60℃共耗时67分钟。

比亚迪刀片电池

2020年3月29日，比亚迪正式发布刀片电池，该电池首先搭载于比亚迪“汉”车型。对于刀片电池的安全性有多强，比亚迪董事长王传福曾表示，刀片电池将彻底终结新能源汽车的安全痛点，将自燃这个词从新能源汽车的字典里抹除。

刀片电池在本质上仍是磷酸铁锂电池，只不过比亚迪从结构上进行了创新，突破了电池能量密度的瓶颈，提高了能量密度和安全性。

刀片电池之所以通过严苛的针刺试验，并做到不冒烟不起火，甚至表面温度都极低，主要得益于其独特的结构设计。刀片电池扁平的设计，不仅让其在经历外界损坏后，触发短路导致的发热量减少，还有利于散热。这是刀片电池非常安全的原因。

总结：企业们扎堆研发“不起火”电池，说明市场对于电池安全的重视。值得注意的是，在电池引发的起火原因中，很大一部分是源于热管理问题。去年5月，工信部发布了GB 18384-2020《电动汽车安全要求》、GB 38032-2020《电动客车安全要求》和GB 38031-2020《电动汽车用动力蓄电池安全要求》三项强制性国家标准。其中，《电动汽车用动力蓄电池安全要求》要求电池单体发生热失控后，电池系统在5分钟内不起火不爆炸，为乘员预留安全逃生时间。三项国家标准于今年1月1日起开始实施。

总之，希望动力电池做到永不起火”“永不自燃”，对于整个电池行业的发展起到了促进作用，不过，对该技术的探索是个长期的过程，还需要各方携起手来共同努力，才能早日实现目标！