2021年09月24日 | 不起火/不爆炸的挑战和意义，解析长城大禹电池

关于电动车自燃、安全的话题，一向引人关注。几乎，如今所有在中国市场有高销量的电动车，都遭遇过自燃以及相关事件。于是，消费者在关注的同时，也是警惕的。

再根据眼前最新的情况来看，这种警惕，或许要进一步提升一个等级。因为，在新的国标监管之下，尽管有了电动车动力电池发生热失控，有5分钟的逃生期硬性需求，但因为涉足之中的企业良莠不齐，既有老年代步车替代者的2-3万车型，也有拉到100万元以上的高端车型。

同时，它们的市场占比进一步提高，2021年，你我身边新增的新能源汽车销量在147.9万台，而且势头还在进一步上升。比如，即便在当前芯片荒的大环境下，很多热门燃油车的提车时间已经拉长到了2个月左右，乘联会在9月，因为市场热度的原因，进一步调高了新能源车批发销量的全年预期，275万辆。

汽车销量10%已成新能源，安全会要了车企的命

275万台的预期，按照2020年全年销量来看，比例已超过10%。对于车企和消费者之间的关系来说，目前的决胜点并非是所谓智能化、智能驾驶，而是基础部分的设计缺陷/结构硬伤等。

一旦产品在基础层面有相关硬伤，会引发的连锁反应，要比燃油车时代的“顿挫、烧机油”等等更大。

于是，在电动车自燃事故里，占比超过30%的动力电池安全话题，在接下来的汽车行业，是新的战场。

甚至于从比亚迪2020年刀片电池发布至今，我们可以给到一个初步结论：“谁能同时给出满足安全、续航均衡的大规模技术，谁就能取得好的销量表现。”

目前来看，很多车企都在寻求之中的解决方案，比亚迪是刀片电池、埃安是弹匣电池，最近发布的是岚图的云母/琥珀电池，以及，眼前的长城汽车-大禹电池。

直逼重点，它的不起火不爆炸，是否真实

“永不起火、永不爆炸”这种flag，会直接让人关注并推测它的可能性。至于何时揭开答案，要在2022年大禹电池第一次正式装备在长城汽车高端品牌-沙龙的车型上之后，经过市场考验才有最终结论。

尽管厂商发布了8大设计理念，但结合行业技术推进方向来看，长城大禹电池的核心突破主要在于材料、逻辑、模拟这三个大的角度。

8大设计理念分别是，热源隔断、高温绝缘、双向换流、自动灭火、热流分配、正压阻氧、定向排爆、智能冷却。

之中的具体应用，我们不过多的展开，只从材料、逻辑、模拟三个角度来剖析。

材料部分，大禹电池把隔热阻热/抗电流击穿/抗爆/铜排线的材料做了进一步的提升。这种提升相当于给关键部件穿上效果足够的保护，最终让单个电芯/多个电芯/模块等，发生热失控时，将反应压制在尽可能低的安全范围内。

相当于，对热失控，瓮中捉鳖。

翁=在电芯之间布置长城新开发的双层复合材料，解决传统电芯间隔热但不耐火焰冲击/耐冲击隔热效果却一般的痛点；在模组之间，用上高温绝热复合材料，能阻止火焰冲击和长时间热传导；电池包上的铜排线，用新材料和新设计，进行更高的绝缘/耐高温处理，去应对高压电弧击穿金属箱体。

尽管没有公布相应的准确数据和标准，不过从大禹电池所给到相应话术来看，“高于行业相关温度/耐热标准”，和公布的测试视频来看，没有火焰蔓延、电弧击穿。

逻辑部分，比材料层面的思考更深入。逻辑部分，是当电池包内的单个电芯/多个电芯发生热失控时，通过上述材料的相关应用，对各组件进行合理保护，把传统热失控的伤害压到合理安全的低点。之后，把热失控的能量爆发所稀释/处理，才是逻辑方面的重点。失控能量的处理，也要合理。

挑一些关键点来说，当单个电芯/多个电芯发生热失控时，排出方形电芯时的温度在100摄氏度左右，处于安全温度。再通过电池包内专门设置的换流通道，通过BMS的检测，让电池包内相关的导流、分流、换流设计生效，最终让气火流进入灭火通道，最终排出。

字面意义上很好理解，就是电芯发生热失控剧烈反应后，通过对能量爆发的抑制，让其排出方形电芯时进入安全温域，再通过灭火通道将其排出，最终实现不起火/不爆炸的效果。

当然了，这之中的很多细节点颇为工科，比如蜂窝状的定向排爆出口究竟应用了什么材料，又通过哪些技术阻断外界氧气进入电池包发生二次燃烧，以及智能调节冷却系统的开闭时间、流速、流量等究竟是否有效等。消费者和汽车媒体是解不开答案的，站在非实验/非工程角度来看，答案只能交给时间。

最终实现这一切的，则是大禹电池落地的核心，模拟。

可以这么说，长城的新解决方案是够精准的，它把动力电池发展至今关于热失控的原因和可能原因，全都汇总到一块，然后通过对数字模型的建立，去模拟相关解决方案下各种场景是否能达到自己想要的结果。搞定了相应技术难点之后，再进入电池包的实体测试阶段，于是有了我们所看到的视频，“在中央电芯之间进行针刺及加热，引发扩散型热失控，最终没有出现明火以及爆炸”。

北长城/南比亚迪，此话怎讲？

关于大禹电池的技术细节和思路，细分剖析之后，能看到其合理性和技术难点。难点在于，整套系统的防御阈值在哪，整个电池包的热失控有没有可能突破防御体系。

关于这个问题，技术人员给我们的答复是“这套技术的设计理念是，破坏性热失控的防御，并非只做了单电芯/多电芯的热失控考虑，而是大量电芯失控时仍有能力控制。”

然后还有另外一个重点，这一次的大禹电池还有一个思考，它直接用NCM811这个相对敏感的电芯与电池安全技术相融合。之所以说敏感，是因为宁德时代推出了NCM811之后，能量密度和电池性能都得到了很大提升，但相应的安全性，却遭受了挑战。因为产品特性的原因，NCM811电池热失控的速度过于快/过于剧烈，对于汽车企业来说，没有好的解决方案，同时宁德时代也没有。

最终，随着国家要求能量密度和安全要均衡的政策下发，NCM811遇冷。但，对于长城汽车来说，它能用大禹电池搞定了811，那5系/6系电池，磷酸铁锂电池，无钴电池就可以各种灵活操作了。长城自身的设计理念也是如此，尽管我们如今并不知道它未来是否能有传统燃油车制造领域大众MQB那样的从A0级到C级的全覆盖能力，但它的解决方案确实在初衷上就考虑了兼容性，从圆柱电池到方形电芯再到未来叠片电池的可能性，从磷酸铁锂到无钴电池再到高镍电池。

至于为何要说北长城/南比亚迪这种观点，因为从目前行业之中为数不多的相关解决方案来看，同时能进行大规模产品逻辑+成本控制+效果不错的解决方案，本质上只有刀片电池、大禹电池两种。当然，后续这了解决方案预计会进一步增加，动力电池的新格局也会有所形成。

写在最后：

给一切做个小小的总结，大禹电池的实际效果，需要经历市场的检验。从技术角度来看，这套解决方案的能力是不错的，但最终进入量产装车时，还要进一步考量装配工艺、材料准入等诸多的环节，最终中长期才能有明确答案。

从目前的行业和技术来看，比亚迪从设计/结构/工艺等诸多层面入手，提升了磷酸铁锂电池的很多短板，最终提供给行业覆盖多种尺寸和结构车型的刀片电池；长城的大禹电池也有相同的思考，也有较为充沛的设计兼容能力。

所以最终，只等量产与市场考验，即可。