文/都安
新能源汽車全身上下最貴的是它的電池，而說到電池我們不得不想到寧德時(shí)代、比亞迪刀片電池、廣汽埃安彈匣電池，而今天要說的都不是這些，它是長城去年推出的大禹電池。它的名字就很特別，沒錯和你腦海中想的一樣就是大禹治水的大禹，它的原理據(jù)說與大禹治水有著異曲同工之妙，治火與治水截然不同，但是同樣的是解決一個問題堵不如疏，用的是疏導(dǎo)熱失控的方法，具體這款電池是怎樣的呢？且看下文。
背景
2021年9月24日，長城發(fā)布了關(guān)于電池研發(fā)的新成果——大禹電池技術(shù)。大禹電池的發(fā)布，不僅會影響長城汽車的未來更是一定程度上會影響整個汽車行業(yè)。相信大家如果對新能源汽車或者電池有一點(diǎn)了解的都知道，安全問題一直是電池的一個痛點(diǎn)，不管這款電池的續(xù)航或者什么數(shù)據(jù)標(biāo)的再高，只要一起火就全完了。
而長城電池在注意到這一點(diǎn)以后就開始研發(fā)大禹電池，將繼續(xù)推動自家新能源車市場發(fā)展。他們在2025年戰(zhàn)略提到，長城汽車2025年產(chǎn)品銷量規(guī)劃是400萬輛，其中80%為新能源車。2023年，長城汽車將實(shí)現(xiàn)年產(chǎn)銷280萬輛，其中歐拉品牌實(shí)現(xiàn)新能源細(xì)分市場第一，全球銷量超過100萬臺。
堵不如疏
大禹電池技術(shù)一方面是改進(jìn)了機(jī)械結(jié)構(gòu)，另一方面更重要的是變更了讓電池不起火的研發(fā)思路，從傳統(tǒng)電池的隔熱創(chuàng)新為“變堵為疏”，就是將容易引發(fā)事故的“氣火”當(dāng)作洪水處理，以前是使用堵塞壓制的方法，現(xiàn)在則借鑒了大禹治水的“疏導(dǎo)”方法，將容易發(fā)生事故的“氣火”按照設(shè)計(jì)通道安全疏導(dǎo)出電池包外，徹底解決熱失控起火和爆炸問題。
疏導(dǎo)方法大致是“熱源隔斷、雙向換流、熱流分配、定向排爆、高溫絕緣、自動滅火、正壓阻氧、智能冷卻”等八個技術(shù)方案 ，最終實(shí)現(xiàn)“任意位置電芯、單個或多個電芯”觸發(fā)熱失控的情況下整包不起火、不爆炸。
八大核心技術(shù)
1.電芯隔斷：電芯間采用雙層復(fù)合材料，模組間采用高溫絕熱復(fù)合材料，既能隔離熱源，又耐火焰沖擊，還可有效解決電芯受熱膨脹對空間的需求。
2. 雙向換流；熱失控過程中會產(chǎn)生大量高溫、高壓氣火流，通過先進(jìn)的流道設(shè)計(jì)，有效控制熱源按預(yù)定軌跡流動，減少對相鄰模組的熱沖擊，避免再次引燃。
3. 熱流分配；通過搭建燃燒模型、熱力學(xué)與流體力學(xué)擬合仿真、沖擊強(qiáng)度和壓力計(jì)算等虛擬技術(shù)應(yīng)用，可實(shí)現(xiàn)氣火流在不同結(jié)構(gòu)通道內(nèi)的均勻分布，避免氣火流集中引發(fā)的危害。
定向排爆；通過分流、導(dǎo)流、換流將火源快速引導(dǎo)至滅火通道并安全排出，消除了熱量集中，消除隱患。
5.自動滅火；如果已經(jīng)起火，在定向排爆出口設(shè)置多層不對稱蜂窩狀結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)火焰快速抑制和冷卻，解決火患。
6.正壓阻氧；根據(jù)蜂窩孔徑及單位氣體質(zhì)量流量，保持包內(nèi)壓力始終高于包外，避免因氧氣進(jìn)入導(dǎo)致二次燃燒。
7.高溫絕緣；為消除熱失控過程中的高溫對銅排線束造成絕緣損傷，防止高壓起弧損傷金屬箱體，對高壓連接及高壓安全區(qū)域進(jìn)行高溫絕緣防護(hù)設(shè)計(jì)。
8.智能冷卻；當(dāng)電池管理系統(tǒng)識別到電芯已觸發(fā)熱失控，整車快速開啟冷卻系統(tǒng)，抑制熱擴(kuò)散，未雨綢繆。
質(zhì)量檢驗(yàn)
既然聲稱了永遠(yuǎn)不會起火永遠(yuǎn)不會爆炸，那么也要接受行業(yè)公認(rèn)最嚴(yán)苛的檢測。1.測試的是三元811高鎳大容量電芯；相比鐵鋰電池和中鎳電池，811高鎳電池是目前已知的反應(yīng)最劇烈的電芯。2.增加額外熱源的加熱方式，相比針刺方式，加熱產(chǎn)生的大量熱源引發(fā)后果更為嚴(yán)重。3.測試中，快速引燃了多個電芯，連續(xù)引發(fā)熱失控的狀況，這比單個電芯的引燃更危險(xiǎn)。4，測試引燃選擇了中間電芯，更容易向周邊擴(kuò)散，引發(fā)更大的危險(xiǎn)。即使是這么嚴(yán)格地測試，“大禹電池”依舊通過了考驗(yàn)，得到了行業(yè)的認(rèn)可
寫在最后
“大禹電池”是自主研發(fā)的技術(shù)的底氣，而當(dāng)時(shí)發(fā)布會宣布大禹電池的數(shù)十項(xiàng)專利，會免費(fèi)開放給同行，是長城的格局體現(xiàn)，不僅自己好更是想要推動整個行業(yè)的發(fā)展。由此可見，國產(chǎn)汽車行業(yè)的崛起已是正在進(jìn)行時(shí)。
