江淮汽車秦李偉：46系列大圓柱蜂窩電芯將在2023年配套裝車
【電池中國 11月11日 遂寧訊】11月9-10日，“2022中國(遂寧)國際鋰電產業大會暨新能源汽車及動力電池國際交流會”在四川遂寧召開。
在“用創新構筑新能源汽車安全屏障”主題論壇上，江淮汽車集團股份有限公司新能源乘用車技術總監/高級工程師秦李偉帶來《新一代安全蜂窩電池解析》主題分享。
圖為江淮汽車集團股份有限公司新能源乘用車技術總監/高級工程師秦李偉發表演講
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年正式邁入思皓時代。
秦李偉表示，據不完全統計，燃油車自燃率大概在萬分之一點五，而電動汽車著火概率在萬分之三到五，“值得注意的是，電動汽車著火不同于燃油車，它沒有任何預測性。因而安全性相對燃油車會低一些。”
秦李偉指出，基于他們團隊分析，認為電動汽車安全的根本，還是要在動力電池這塊下功夫。據不完全統計，2021年約有3000起新能源汽車發生著火事故，2022年一季度同比再次上升33%，隨著電動汽車規模的持續擴大，電動汽車著火也有上升。
其中，熱失控導致的著火事故占50%左右。
另外，發生熱失控的電動汽車大多是搭載高比能大容量電池的車型，如果不解決單個電芯爆炸可能引發的熱失控熱擴散，整個行業當下推高性能長續航電動汽車本質上是不安全的。
電池安全層面，從機理本身來看，主要有本征安全、主動安全和被動安全等幾個層面，其中本征安全就是實現電芯不會發生失控、爆炸，但是基于材料本身來看，目前無法做到這一點，全球范圍內包括韓國的三星SDI、LG化學等都無法實現，“必須承認電芯存在必然爆炸的可能;被動安全和主動安全層面，就是允許單個電芯爆炸，但是即便如此，也保證電池包不會發生熱失控，從模組、電池管理系統、電池包等層面來實現電池包不會起火、爆炸。”
基于主動安全和被動安全設計理念，2020年3月，江淮汽車突破了熱失控的難題，對外發布了蜂窩電池。其后，包括寧德時代、欣旺達、蜂巢能源、廣汽、極氪等陸續推出了跟安全相關的電池技術。
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設計，從系統層面解決安全問題，目前該電池系統已經廣泛應用于思皓新能源相關車型。
秦李偉透露，蜂窩電池系統開發經歷了三個階段：第一個階段為機理探索階段;第二個階段為迭代開發;第三個階段為技術固化階段，三個階段經歷了十余年時間。“蜂窩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圓柱和現在熱門的46mm系列，迭代開發出4個系列蜂窩電池，目前江淮已有近13萬輛新能源汽車使用蜂窩電池，實踐已經驗證其安全可靠性。
秦李偉進一步介紹了江淮針對不同應用場景車型開發的蜂窩電池，主要分為三個領域：第一個是經濟代步車型;第二個場景是出租、網約車等運營車型;第三個場景是針對高端用戶開發的可滿足600km及以上續航的高性能車型。
針對經濟型車型，主要是開發低成本的蜂窩電池，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勢，基于蜂窩安全設計理念，可以實現單顆電池發生爆炸，整個電池包不會發生熱擴散、不起火、不燃燒;對于運營車型，主要是基于長壽命和安全材料體系，滿足運行場景需求;第三種就是高能量密度電芯，類似采用能量密度280Wh/kg的高能三元電芯，基于圓柱電芯和灌封膠技術，通過被動安全設計，可以實現一個電池爆炸，整包不起火，讓長續航成為可能，也是最有典型意義的蜂窩電池。
據介紹，蜂窩電池技術主要解決了三個問題：其一是電芯實現定向爆炸，其二是電隔離技術，其三是熱隔絕技術。
從用戶角度看，蜂窩電池價值主要體現幾個方面：高安全、長壽命、長續航、全天候可用。
江淮也基于蜂窩電池在高安全、長壽命、輕量化等維度做了一系列的專利權布局，目前已經擁有近三百項專利。
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，實現更高性能。秦李偉表示，基于江淮的研發和設計，在其看來高鎳+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現豎放，在整車設計和空間利用方面有著更為明顯的優勢。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驗，能夠實現單個電芯爆炸后，整個系統安全。江淮汽車計劃在2023年推出的全新電動汽車平臺上使用46系列大圓柱電池，產品將覆蓋A0級車到600公里長續航車型，并實現15分鐘充電可以滿足400公里續航。
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