江淮汽車(chē)秦李偉：46系列大圓柱蜂窩電芯將在2023年配套裝車(chē)
【電池中國 11月11日 遂寧訊】11月9-10日，“2022中國(遂寧)國際鋰電產(chǎn)業(yè)大會(huì )暨新能源汽車(chē)及動(dòng)力電池國際交流會(huì )”在四川遂寧召開(kāi)。
在“用創(chuàng )新構筑新能源汽車(chē)安全屏障”主題論壇上，江淮汽車(chē)集團股份有限公司新能源乘用車(chē)技術(shù)總監/高級工程師秦李偉帶來(lái)《新一代安全蜂窩電池解析》主題分享?！?/p>
圖為江淮汽車(chē)集團股份有限公司新能源乘用車(chē)技術(shù)總監/高級工程師秦李偉發(fā)表演講
據介紹，江淮新能源起步于2007年，2007年到2016年處于十年技術(shù)積淀期，2016年到2020年和大眾合資，形成品牌升級，2021年正式邁入思皓時(shí)代。
秦李偉表示，據不完全統計，燃油車(chē)自燃率大概在萬(wàn)分之一點(diǎn)五，而電動(dòng)汽車(chē)著(zhù)火概率在萬(wàn)分之三到五，“值得注意的是，電動(dòng)汽車(chē)著(zhù)火不同于燃油車(chē)，它沒(méi)有任何預測性。因而安全性相對燃油車(chē)會(huì )低一些?！?/p>
秦李偉指出，基于他們團隊分析，認為電動(dòng)汽車(chē)安全的根本，還是要在動(dòng)力電池這塊下功夫。據不完全統計，2021年約有3000起新能源汽車(chē)發(fā)生著(zhù)火事故，2022年一季度同比再次上升33%，隨著(zhù)電動(dòng)汽車(chē)規模的持續擴大，電動(dòng)汽車(chē)著(zhù)火也有上升。
其中，熱失控導致的著(zhù)火事故占50%左右。
另外，發(fā)生熱失控的電動(dòng)汽車(chē)大多是搭載高比能大容量電池的車(chē)型，如果不解決單個(gè)電芯爆炸可能引發(fā)的熱失控熱擴散，整個(gè)行業(yè)當下推高性能長(cháng)續航電動(dòng)汽車(chē)本質(zhì)上是不安全的。
電池安全層面，從機理本身來(lái)看，主要有本征安全、主動(dòng)安全和被動(dòng)安全等幾個(gè)層面，其中本征安全就是實(shí)現電芯不會(huì )發(fā)生失控、爆炸，但是基于材料本身來(lái)看，目前無(wú)法做到這一點(diǎn)，全球范圍內包括韓國的三星SDI、LG化學(xué)等都無(wú)法實(shí)現，“必須承認電芯存在必然爆炸的可能;被動(dòng)安全和主動(dòng)安全層面，就是允許單個(gè)電芯爆炸，但是即便如此，也保證電池包不會(huì )發(fā)生熱失控，從模組、電池管理系統、電池包等層面來(lái)實(shí)現電池包不會(huì )起火、爆炸?！?/p>
基于主動(dòng)安全和被動(dòng)安全設計理念，2020年3月，江淮汽車(chē)突破了熱失控的難題，對外發(fā)布了蜂窩電池。其后，包括寧德時(shí)代、欣旺達、蜂巢能源、廣汽、極氪等陸續推出了跟安全相關(guān)的電池技術(shù)。
據秦李偉介紹，江淮蜂窩電池系統是基于圓柱電芯的仿生學(xué)設計，從系統層面解決安全問(wèn)題，目前該電池系統已經(jīng)廣泛應用于思皓新能源相關(guān)車(chē)型。
秦李偉透露，蜂窩電池系統開(kāi)發(fā)經(jīng)歷了三個(gè)階段：第一個(gè)階段為機理探索階段;第二個(gè)階段為迭代開(kāi)發(fā);第三個(gè)階段為技術(shù)固化階段，三個(gè)階段經(jīng)歷了十余年時(shí)間?！胺涓C系統是基于高能量密度圓柱電池，材料體系包括三元和鐵鋰，”秦李偉表示，圓柱電芯涵蓋18650、21700以及32mm圓柱和現在熱門(mén)的46mm系列，迭代開(kāi)發(fā)出4個(gè)系列蜂窩電池，目前江淮已有近13萬(wàn)輛新能源汽車(chē)使用蜂窩電池，實(shí)踐已經(jīng)驗證其安全可靠性。
秦李偉進(jìn)一步介紹了江淮針對不同應用場(chǎng)景車(chē)型開(kāi)發(fā)的蜂窩電池，主要分為三個(gè)領(lǐng)域：第一個(gè)是經(jīng)濟代步車(chē)型;第二個(gè)場(chǎng)景是出租、網(wǎng)約車(chē)等運營(yíng)車(chē)型;第三個(gè)場(chǎng)景是針對高端用戶(hù)開(kāi)發(fā)的可滿(mǎn)足600km及以上續航的高性能車(chē)型。
針對經(jīng)濟型車(chē)型，主要是開(kāi)發(fā)低成本的蜂窩電池，普遍采用磷酸鐵鋰+32mm的圓柱設計方案，凸顯低成本和安全優(yōu)勢，基于蜂窩安全設計理念，可以實(shí)現單顆電池發(fā)生爆炸，整個(gè)電池包不會(huì )發(fā)生熱擴散、不起火、不燃燒;對于運營(yíng)車(chē)型，主要是基于長(cháng)壽命和安全材料體系，滿(mǎn)足運行場(chǎng)景需求;第三種就是高能量密度電芯，類(lèi)似采用能量密度280Wh/kg的高能三元電芯，基于圓柱電芯和灌封膠技術(shù)，通過(guò)被動(dòng)安全設計，可以實(shí)現一個(gè)電池爆炸，整包不起火，讓長(cháng)續航成為可能，也是最有典型意義的蜂窩電池。
據介紹，蜂窩電池技術(shù)主要解決了三個(gè)問(wèn)題：其一是電芯實(shí)現定向爆炸，其二是電隔離技術(shù)，其三是熱隔絕技術(shù)。
從用戶(hù)角度看，蜂窩電池價(jià)值主要體現幾個(gè)方面：高安全、長(cháng)壽命、長(cháng)續航、全天候可用。
江淮也基于蜂窩電池在高安全、長(cháng)壽命、輕量化等維度做了一系列的專(zhuān)利權布局，目前已經(jīng)擁有近三百項專(zhuān)利。
46系列圓柱電池，由于圓柱本身結構特性，可以更好匹配高鎳+硅體系材料，實(shí)現更高性能。秦李偉表示，基于江淮的研發(fā)和設計，在其看來(lái)高鎳+硅46體系電池，一方面可以做到高安全;另一方面電芯可以實(shí)現豎放，在整車(chē)設計和空間利用方面有著(zhù)更為明顯的優(yōu)勢。據了解，目前江淮46系列涵蓋4680和4695等多款大圓柱電芯。
除了電芯安全設計，江淮對46系列蜂窩電池系統還陸續完成和驗證了模組、電池包的系列爆炸實(shí)驗，能夠實(shí)現單個(gè)電芯爆炸后，整個(gè)系統安全。江淮汽車(chē)計劃在2023年推出的全新電動(dòng)汽車(chē)平臺上使用46系列大圓柱電池，產(chǎn)品將覆蓋A0級車(chē)到600公里長(cháng)續航車(chē)型，并實(shí)現15分鐘充電可以滿(mǎn)足400公里續航。
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