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觀察丨“NCM811時代”來臨 車企如何保證電池安全

2019.9.12 新聞中心 9/12每日新

關心電動車的朋友們最近會頻繁聽到一個詞,“811”。想要追求深入瞭解的人不禁會發出靈魂三問。它是誰,它能幹什麼,它怎麼了?實際上它是三元鋰電池當中鎳、鈷、錳三種金屬材料的比例,因為之前有“523”、“622”等比例,所以“811”順利成章成為了它的姓名,全名為NCM811電池,為了方便我們下面就叫它811電池。

對於不少車企來說NCM811電池顯然是一把雙刃劍,用的好就能給車型產品錦上添花,用的不好,它將帶來很多安全隱患。尤其是對於造車新勢力們,一步錯滿盤皆輸。於是如何更好地保證811電池的安全性?是每個追逐NCM811電池車企的“必修課”。今天我們就看看合眾汽車這個造車新勢力這堂課上得如何?

 
一、當我們在談論NCM811電池的時候,我們在說的是什麼?
關心電動車的朋友們最近會頻繁聽到一個詞,“811”。想要追求深入瞭解的人不禁會發出靈魂三問。它是誰,它能幹什麼,它怎麼了?實際上它是三元鋰電池當中鎳、鈷、錳三種金屬材料的比例,因為之前有“523”、“622”等比例,所以“811”順利成章成為了它的姓名,全名為NCM811電池,為了方便我們下面就叫它811電池。
鎳的成分越高,反應就越活躍,電池釋放的“能量”也就越多,在同等容量下帶來的能量密度就越大。這也是為什麼眾多車企追求811電池的原因之一,它能夠在同等電池容量的情況下,帶來更高的能量密度、更長的續航里程。

注:有多個電池容量版本的車型以續航較長版本車型做展示

從表中我們可以直觀看到,811電池帶來的直接優勢——續航里程更長,不少車型NEDC續航都達到了600km。除了傳統車企,造車新勢力也非常願意追逐811電池,蔚來ES6(參數|詢價)、2020款小鵬G3、合眾U等都採用寧德時代的811電池。因為造車新勢力車型的交付時間較長,要保證車輛的先進性,就需要較為前瞻的技術,且造車新勢力產品需要更突出的產品優勢來彌補品牌認知度的不足。
這也是811電池一直以來飽受爭議的原因,合眾汽車工程研究院副院長鄧曉光先生說其實811電池不是洪水猛獸,如果將523、622電池比作是一匹馬,那811電池就是千里馬,本質是一樣的,只是這匹馬需要一個好的馬鞍來匹配。如何打造好馬鞍,匹配811電池這匹千里馬是合眾汽車的一眾工程師們一直以來的工作重點。
 
二、如何保證811電池的穩定性、控制熱失效?
保證811電池的安全性主要是解決它穩定性差和熱失控的問題。解決這兩大問題則需要物理方法和軟體方法雙管齊下。先說物理方法,其中比較重要的是隔熱阻燃。
1、物理隔熱阻燃
2、高效電池恒溫系統
軟體層面就是電池的熱管理系統,俗稱BMS,通過電池恒溫系統讓相對活躍的811電池穩定在合理的工作溫度。合眾U使用的是液冷冷卻系統系統,可以保證電池包內部恒溫,溫度差不大於3℃。合眾U的電池恒溫系統寒冷環境下迅速加溫,炎熱環境下迅速降溫,據悉,合眾U電池包從-30℃加熱到15℃需0.7小時,而從55℃降至35℃需0.5小時,且恒溫系統能耗控制在5%以下。
3、高於國標的設計標準
UL2580電池標準是UL在2011年針對車用動力電池安全制定,早先在美國,大部分保險公司都不敢給電動車提供保險,因為它的風險性無法評估。UL在2011年針對車用動力電池安全制定了一個標準認證,即UL2580,只要通過了包括UL2580在內的三個標準認證,各大保險公司就會給電動車進行擔保。UL2580標準涵蓋了電動車動力電池內部電芯、模組、封包在內一系列認證標準,該標準相比國標更加嚴苛也更加完善。
 
三、如何解決電池老化問題?
上文說到鋰電池內部是一個電化學發應,在使用2-3年之後電芯內部會發生膨脹,如果電芯排列不當或者設計不合理,電芯內部容易發生結晶、穿刺、油液滲漏等問題。這些電池老化的問題是不少廠商容易忽視的問題,再加上電動車這幾年才發展起來,很多電池老化問題還沒有全包暴露出來,讓不少人擔心電動車長遠的安全性。
另外合眾的三電工程師都是非常有經驗的工程師,例如鄧曉光先生就曾任職上汽集團新能源汽車動力系統核心開發部門,研發的車型產品銷量累積有10萬餘輛。電池老化後的安全問題也一直是他關注的話題,他表示,在設計合眾電池包的時候就將老化問題考慮了進入,比如上面我們說過的在電芯佈局時為膨脹留有空隙、在軟體層面加強監測、在試驗測試階段加入老化的耐久測試等。
 
四、都用811電池如何保證話語權?
相比這些傳統車企造車新勢力在品牌知名度和出貨量上都沒有優勢,如何保證他們在電池供應商這裡的話語權至關重要。鄧曉光也向我們表示,合眾汽車和寧德時代在811電池上的合作由來已久,811電池實現量產後,寧德時代也是將合眾、廣汽新能源一起放在了第一批供貨名單當中。
當然雞蛋不能都放在一個籃子裡,造車新勢力同時也會向其他電池企業拋去橄欖枝。隨著政府補貼退坡,國內電池市場的開放,LG、三星等電池廠商在國內也開始加大產業佈局,他們可以選擇這些電池廠商的電池以做儲備。
 
全文總結:
 
從前人類在汽車領域追求的是更快、更強,現如今人們的追求要加上一個更長。這樣看來“811時代”註定來臨,811電池也好,未來固態電池也罷,人類的最求新技術的腳步是不會停止的。只是在電池技術發展的當下,不僅要重視能量密度的提升,安全性與電池迴圈次數同樣不可忽視。可以遇見的未來811電池的安全性將會頻頻談起,關於電池安全性的修煉,將會每個新能源車企漫長的一課。