拿“针刺试验”当开胃菜,吉利神盾电池将安全卷至“珠峰”高度

  拿“针刺试验”当开胃菜,吉利神盾电池将安全卷至“珠峰”高度

  在吉利汽车将雷神混动升级至“雷神电混8848”时,就宣告了吉利汽车希望吉利银河系列去占领新能源车市场“顶峰”的野心,而这份“野心”有许多实实在在的支撑点。

  5月13日,吉利银河专属的“神盾电池安全系统”在中国汽车技术研究中心(简称“中汽中心”)完成了首次基础安全测试,其中包括业内公认难度最高、条件最严苛的电池针刺试验,该项试验一直被称为电池安全测试领域的“珠穆朗玛峰”,吉利银河神盾电池顺利通过这一测试,显然是对其占领新能源车市场顶峰“小目标”的又一次实力展示。

  更重要的是,这场安全测试,针刺试验的确是一大亮点,但却并不是唯一的看点,对于吉利银河来说,这不过是道“开胃菜”,更多大菜还在后面。

  测试标准远超国标,四大试验顺利完成

  事实上,本次测试,吉利银河神盾电池连续挑战了“电池包海水腐蚀浸泡、三面跌落重击、外部火烧以及电池针刺试验”四大电池安全试验,并且测试标准远超国家标准,而神盾电池的完成度非常高。

  拿“针刺试验”当开胃菜,吉利神盾电池将安全卷至“珠峰”高度

  我们首先来看最引人关注的电池针刺试验,这一试验是通过钢针将动力电池电芯刺穿,造成电芯内部大面积短路,模拟车辆的某些工况下电池包被异物刺入导致电池发生短路的场景,因为电芯内部发生短路后,锂电池能量会通过内短路点在短时间内集中且快速释放,有可能产生冒烟、漏液,甚至起火爆炸等现象,所以被行业公认是对电池电芯安全性最极端、最严苛的测试方式。

  《电动汽车用动力蓄电池安全要求》(GB 38031-2020)附录C《热扩散乘员保护分析与验证报告》中对电池针刺试验有着详细的试验方法,包括针刺材料(钢)、针刺直径(3mm-8mm)、针尖形状(圆锥形,角度为20°-60°)、针刺速度(0.1mm/s-10mm/s)、针刺位置及方向等。

  根据这一试验方法,吉利银河神盾电池此次试验选择了一根直径8mm、顶角45°的钢针,以25mm/s的速度进行针刺,这是个什么“虐度”的试验呢?

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  通常来看,针刺试验的钢针越粗电阻越大、造成的内部短路就越严重,采用最粗钢针,目的显然是让破坏性更大一点;而钢针45°顶角也可以增加短路面积的同时又能保证刺穿电池,不被短短路电流熔断,尽可能对神盾电池造成长时间、大面积的剧烈破坏;针刺速度超过国标试验方法要求的目的也是为了增加对电池包的“伤害”。

  试验表明,神盾电池被8mm钢针瞬间穿透,静置观察24小时候,未起火、未爆炸、未冒烟,电压保持稳定,测试全程最高温度未超过40℃,别说伤人了,鸡蛋都烫不熟。

  用远比国标试验方法严苛的方式做测试,还取得了这么好的成绩,可以说神盾电池不仅成功攀上了电池安全测试的珠穆朗玛峰,而且还是从难度更大的北坡登顶的。

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  其他几项测试也是如此,在电池包海水腐蚀浸泡试验中,将神盾电池电池包浸入到深度1米、浓度为3.5%的氯化钠溶液中,连续浸泡24小时,取出静置观察2小时,未发生泄露、起火、爆炸等现象,远超浸泡0.5小时的国标要求,而且绝缘电阻测试结果为17. 75G欧,换算后约为48.6兆欧/伏,远大于国标要求的100欧/伏。

  电池包三面跌落重击测试中,电池包在2米高度,以底面、左侧面、右侧面分别连续自由跌落到水泥地面,静置观察2小时,电池包未发生电解液泄露,未起火、未爆炸,远超国标要求的单次1米高度跌落。

  在外部火烧试验中,将电池包置于试验设备上进行火烧,直接燃烧105秒+间接燃烧90秒,远超直接燃烧70秒+间接燃烧60秒的国标要求,静置24小时后,电池包未起火、未爆炸。

  仅从这四项试验已经能够感受到神盾电池的安全实力,但这些仅仅是神盾电池安全系统体系中的“基础安全”标准的一小部分。

  将电池安全卷至新高度,吉利凭什么?

  从当年比亚迪和宁德时代在电池针刺试验上的交锋开始,各大新能源车厂商就将动力电池安全当成了新能源车“内卷”的重要发力点,从刀片电池到弹匣电池再到大禹电池,各种电池包无一不将电池安全放在核心位置。

  作为“出道”较晚的选手,为什么吉利神盾电池能在已经高度内卷的电池安全中,再度玩出新花样,把电池安全卷上新高度?

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  首先,神盾电池已经不仅仅是一个电池包,而是一个“安全系统”。在真正的固态电池到来之前,液态锂电池先天的化学特性决定了其安全上限,这也就意味着,要想做到真正的安全,不能只是去考虑电芯层面的安全,也不能只是考虑电池包层面的安全,必须上升到整个电池系统的安全。

  为此,吉利神盾电池安全系统首创基础安全、整车安全、智能安全、健康安全四大安全标准。在基础安全方面,神盾电池采用低反应活性电解液、耐热涂层涂覆技术、PACK层“田字型”电池结构保护等新材料和新技术,并以全场景极限工况对电池不断进行100多项电池包级测试。

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  在整车安全方面,吉利充分发挥了架构造车的优势,首搭神盾电池的吉利银河L7基于e-CMA架构打造,车身安全领先同级,为神盾电池提供了足够的外部保障。举个最简单的例子,想扎穿吉利银河L7的电池包得先过车身安全这一关,而这一关就非常难过。

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  在智能安全方面,吉利大手笔投资的星睿智算中心发挥了重要作用,BMS电池管理系统大家都有,但如此强算力的支撑就不是每家车企都有的了,而凭借此,神盾电池可实现云端在线实时诊断等功能。

  健康安全方面,吉利也有重要创新,神盾电池首创深入细胞级的电磁防护,吉利银河L7已获得国内首张新能源汽车电磁防辐射001号证书,其电磁辐射水平甚至比手机还低,充分保障“电磁敏感人群”的健康安全。

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  其次,覆盖整个系统的强大研发实力。其实从这四大标准也能看出来,没有强大的研发体系实力,神盾电池也不可能形成这样一个安全系统,吉利正围绕“神盾电池安全系统”构建起“神盾新能源安全技术中心”,基于电池安全实验室、电磁辐射安全实验室、整车安全实验室以及可提供强大算力支持的星睿智算中心,展开全方位、贯穿整个电池生命周期的安全技术研发和验证。

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  最后,实现系统安全背后必须有强大的智能制造实力,而这包含了对于整个供应链和制造环节的把控。在供应链方面,吉利要求供应商统一使用“神盾标准”,保障产品一致性的“门槛”。

  写在最后

  动力电池的安全内卷,归根结底是汽车企业的造车体系力内卷,谁的体系力更强大,谁就能在新时代拥有更多胜算,而已经在过去多年的发展中,证明了自己体系实力的吉利,肯定会是电气化时代体系力比拼中最有可能获胜的企业之一。

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