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欣旺达“不起火电池”黑科技 破解电动汽车起火安全魔咒

2020-12-07 10:28:51 和讯 

  近几年来, 我国新能源汽车连续多年保持销量快速增长。安全性是新能源汽车产业健康发展的基础,近段时间接连发生多起电动汽车起火事件, 引发人们对新能源汽车安全性的广泛关注和担忧。

  对于新能源汽车屡次发生安全事故,国家工信部装备工业司汽车处副处长马春生指出,目前对于动力电池的安全问题还有很多难题没有得到解决,新能源汽车产业涉及的领域非常广,新能源汽车安全的整体形势仍然非常严峻。

  业内专业人士表示,动力电池品质影响电动汽车安全和续航,特别是安全问题,应以预防为主,尤其是在电池能量密度不断提高的情况下,越要注重安全问题。各动力电池相关企业一定要从安全设计开始,从材料到结构到整体,最后到与整车的匹配和使用中的维护,从全产业链和全寿命周期考虑和解决动力电池的安全问题。

  日前,一段内容为“不起火的欣旺达(300207,股吧)方案”视频在网络引发网友关注。该视频展示的是欣旺达惠州基地试验场进行的“加热触发电芯热失控实验”的全过程。在视频中,实验系统中的模组电芯在触发热失控后,现场有烟雾冒出,但并未出现明火。

  “要实现电池产品的安全,我觉得做到两点就够了。第一点是我们要识别出危险的因素,就是我们要很深入地理解电池系统的失效模式;第二点其实就是要对这些失效模式做有效的控制。”欣旺达电池研究院院长陈斌斌表示。

  据介绍,欣旺达基于系统化的安全理念,构建了五层安全设计模型,从电芯设计、制造、模组、BMS再到PACK系统,严格把控每一个环节,成功创新研发出安全型的电池系统解决方案 “不起火的欣旺达方案”。在欣旺达的电池安全防护体系中,设计模型中的第一个层次,就是通过优化材料本身的材料安全、热安全和机械安全三个层面,来保证整个电芯的设计安全,并有多达169项专利予以支撑。

  据了解,欣旺达不起火方案电芯采用的高稳定性镍5X三元材料,相比同行的同等能量密度的正极材料,热反应温度提升30℃,整体的反应产热量减少18%,在更高的温度、更高的荷电状态,具有更高的结构稳定性。由于采用高电压体系,其产热比其它体系要低,同时它的热稳定性比较高。

  除了第一层防护外,欣旺达第二层是主动安全防护,其实就是我们通常讲的BMS电池管理系统。欣旺达的BMS非常出色,拥有58项专利,来保证这套系统的技术领先性,其主要有四个核心技术。

  第一个,就是对电芯工作状态的估算叫作SOX,可以做到全环境3%以内的精度;第二个是对电芯的控制策略,实现适时的、全生命周期控制;第三个是主动安全系统本身,欣旺达可以达到ASILD等级,也是最高安全等级;第四个具有欣旺达的特色,被誉为“先知先觉”的预警系统。就是在安全事故发生以前一段时间,就能预测有怎样的概率会发生安全事故。接下来可以做更精准的诊断或者检修,来杜绝安全事故的发生。

  据了解,“欣旺达方案”还设计了三层被动安全防护措施。其中,第三层和第四层主要是在模组层级的安全防护设计,包括阻隔、遏制以及疏导技术。除此之外,“欣旺达方案”设计逻辑中还有一项终极安全防护设计——那就是第五层的人身安全防护设计。

  “欣旺达不起火的安全技术设计方案,是一套完整体系。包括安全预警技术、精准检测和快速诊断技术,以及热蔓延遏制技术,可以做到低镍体系,模组层级不发生热蔓延;高镍体系,系统层级不会发生热蔓延,使之成为了名副其实的、安全不起火的电池系统。”陈斌斌总结道。

  据欣旺达动力电池数据分析研究院总经理姜久春介绍,目前欣旺达已经成功研发出动力电池大数据监控平台、电池安全综合评估软件和电池安全专用检测设备,构建了完整的动力电池安全预警体系。该系统对于电池异常老化和热失控的识别率分别达到100%和70%以上撑。

  目前,欣旺达已经实现了自有动力电池的全生命周期安全监管,凡是公司出厂的电池都在平台监控之下,同时该平台也为其他行业客户服务。“到年底应该有30万辆车的数据接入到我们系统。”姜久春透露说。

(责任编辑:季丽亚 HN003)

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