“不起火”目前已成为动力电池安全的一个“新标杆”

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深圳特区报
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欣旺达公司技术人员在交流。 深圳特区报记者 杨少昆 摄

日,某高端电动车品牌发布电池包的针刺试验视频,引起业内高度关注。试验视频显示,在钢针刺入电池包后,电池包出现冒现象,但未起火、未爆炸,整包没有明显变形,业内人士感叹刷新三元锂电池安全纪录。

而这个“不起火”的电池包就来自深圳本土科技企业欣旺达电子股份有限公司。据悉,公司研发团队聚焦电池系统的“电芯-模组-电池包”技术链条,围绕电池一致、能量管理、热管理和热失控蔓延延缓等关键技术,进行10余年技术攻关取得重大突破,完成“动力电池系统安全关键技术及应用”项目,成果应用在东风乘用车、吉利汽车、雷诺-日产、广汽、东风柳汽、上汽通用五菱等整车。今年5月,该项目荣获2020年度广东省科技进步奖一等奖。

鱼和熊掌兼得

“‘不起火‘目前已成为动力电池安全的一个新标杆,或者说是众多电池企业集体努力攻关的方向。”欣旺达电子股份有限公司工程技术创新中心总经理许辉勇在项目获奖后表示,年来动力电池在电动汽车、储能等领域得到越来越广泛的应用,但电池问题已成为电动汽车最大的安全隐患,如何消除电池热失控成为业界研究的重点课题之一。

所谓“电池热失控”,即电池受破坏发生内短路,并在短时间内温度快速升高,进而发生电池爆炸、燃烧等事故。而充电过充、碰撞穿刺、过热等都会诱发内短路。

许辉勇介绍说,目前市场上主流的动力电池类型主要有两种:分别是磷酸铁锂电池、三元锂电池。磷酸铁锂电池安全好,但续航里程相对不足;三元锂电池能量密度高,续航里程长,但安全相对不足。可谓鱼和熊掌不可得兼。如果能提升三元锂电池使用的安全,未来三元锂电池相较于磷酸铁锂的安全劣势会逐渐缩小,三元锂电池在能量密度上的优势仍然会让其持续成为主流。

许辉勇介绍说,本次推出“不起火”动力电池解决方案,获得2020年度省科技进步一等奖,是十年磨一剑的最好回报。该方案总体上,首先提高电芯本身的安全水,其次电池管理系统对电芯的精确监测更能第一时间识别安全风险并及时预警,从而防范安全事故发生。

据了解,欣旺达年来向研发创新型企业转型,2020年研发投入达到18亿元,是深圳唯一获得工信部2020年国家技术创新示范的企业。

持续创新安全升级

除了在系统产品的主动安全和被动安全上的控制策略之外,欣旺达在电池应用端也提出了云安全,对电池健康状态及安全进行综合评估与监测,通过大数据和机理模型保证电池的安全运行。

许辉勇表示,在系统开发中,从不同维度进行全面的系统测试是极为重要的一环。团队根据国家相关标准,开发包括针刺、挤压、过充/过放电、短路等不同场景的测试方案,同时也会根据客户的需求定制测试方案,比如高空跌落、翻转、冰水冲击等,测试要求都远超国家和行业标准,以期最大限度保障安全。

去年,国家电动汽车“三项强制标准”发布,标准增加了电池系统热扩散试验,要求电池单体发生热失控后,有毒气进入乘员仓前至少5分钟时,车辆须提供报警信号,为乘员预留安全逃生时间。

“我们认为,5分钟的逃离时间仅仅是最基本的要求。欣旺达动力电池系统目标是实现电池不起火,最大限度保证人身安全。” 许辉勇表示,进入电池行业将20年,他有幸见证中国电动汽车及动力电池行业由弱变强,由跟跑到领跑,在国际舞台唱响中国声音。未来,他们将保持聚焦,持续创新,与车企携手为广大消费者带来更安全、更先进的新能源汽车。(深圳特区报记者 闻坤)

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