近日,吉利進行了神盾電池安全系統整車拆解,提出 " 針刺隻是入門标準,整車安全才是真安全神盾電池安全系統 " 的觀點。
神盾電池安全系統是吉利獨創、吉利銀河專屬的電池安全技術。是一套基于電池,同時融合了架構、整車、智控、雲端安全的 " 無盲區 " 安全防護系統。神盾電池安全系統以基礎安全标準(電池針刺安全、電池包結構安全)、整車安全标準(底盤結構、車身結構安全)、智能安全标準(智算中心雲監測)、健康安全标準(電磁防輻射)四大安全标準,定義和刷新行業電池安全新标準。
" 針刺隻是入門标準,整車安全才是真安全 ",這是吉利對于新能源汽車安全性的新理解。過去的電池安全标準,主要關注電池的耐壓、耐溫、耐沖擊等基本安全,而吉利将這個觀念提升到了整車安全,這是對新能源汽車安全性的全新解讀。這也反映了新能源汽車行業對于安全性的追求,正在從基礎的安全标準,向更全面的安全防護發展。
神盾電池安全系統的基礎安全标準主要分爲兩個層次:電芯層和 PACK 層。神盾電池安全系統基于嚴格的測試标準和先進的技術設計,确保電池在針刺、海水浸泡、跌落和火燒等極端情況下保持安全可靠。它的設計和技術措施使得電池在各種條件下都能保持穩定性,有效防止火災和爆炸的發生。
在電芯層,神盾電池安全系統采用了嚴格的電芯針刺測試标準。這項測試模拟了電池熱失控的情況,通過制造電池内部的短路來檢驗電芯的安全性能。針刺試驗被認爲是電池安全領域中最極端、最嚴苛、最困難的試驗之一。神盾電池安全系統針刺測試使用直徑爲 8mm、45° 頂角的鋼針,要求電池在針刺過程中不起火、不爆炸、不冒煙,且電芯表面溫度不超過 40 ℃。實際測試結果表明,電池針刺未引發火災、爆炸或冒煙,全過程的最高溫度未超過 40 ℃。在進行了 1 小時的靜置後,電池仍未起火、爆炸,而靜置 24 小時後,電芯恢複至環境溫度,仍未出現火災或爆炸。
此外,電芯層還采用了一系列的電芯安全技術标準。電芯采用低反應活性電解液、高安全磷酸鐵锂正極和耐熱塗層塗覆技術等,以确保電芯的溫度一直保持在适宜和安全的範圍内。低反應活性電解液具有高離子電導率和較少産熱的特點,大幅提升了電解液的安全性。高安全磷酸鐵锂正極具有高穩定性和高熱穩定性,即使在 500 ℃的高溫下也不會分解,從而可控制電池的熱安全性能。耐熱塗層塗覆技術應用于電池的隔膜,具有耐高溫和高強度的複合結構,在超高溫度下仍能保持良好的尺寸結構,有效防止内部短路的擴散。
在 PACK 層,神盾電池安全系統采用了更多的安全測試标準。其中包括電池包海水腐蝕浸泡測試、電池包三面跌落重擊測試和電池包外部火燒測試。
電池包海水腐蝕浸泡測試是将電池包完全浸泡在 3.5% 氯化鈉溶液中,浸入水深爲 1 米,持續浸泡 24 小時後檢查絕緣電阻,查看是否有進水、短路、起火或爆炸等情況。神盾電池安全系統的防水等級達到 IP68,遠超過國标要求的 0.5 小時。實際測試結果表明,在 24 小時的浸泡後,電池包未洩露、未起火、未爆炸,絕緣電阻值大于或等于 20MΩ。
電池包三面跌落重擊測試以及外部火燒測試分别對電池包的耐沖擊和耐高溫性能進行檢驗。神盾電池安全系統采用 2 米高度、連續 3 面跌落測試方法,遠超國标要求的單次 1 米高度跌落。實際測試結果顯示,神盾電池安全系統完成了行業首個連續跌落試驗,跌落後的整個電池包未發生結構性破壞,靜置 2 小時後未出現電解液洩露、起火或爆炸的情況。
對于電池包的外部火燒測試,神盾電池安全系統要求電池包在試驗設備上進行火燒,模拟電池包直接暴露在火焰中的情況。測試要求電池包直接燃燒 105 秒 + 間接燃燒 90 秒,而國标要求爲直接燃燒 70 秒 + 間接燃燒 60 秒。經過直接燃燒 105 秒 + 間接燃燒 90 秒的持續燃燒後,經過 24 小時靜置,電池包未起火、未爆炸。
在 PACK 層的安全技術标準方面,神盾電池安全系統采用了一系列設計和技術來确保電池的整體安全性。這包括高度穩定的框架結構,采用田字格框架設計和吸能型腔來提升整體模态和保護電芯;底部防護方面,采用高強度鋼闆和 PVC 塗層來提供有效的底部防護和隔熱能力;快速洩壓預防爆炸,采用單向防爆閥來保證電池内部熱量能夠迅速排出,大幅降低爆炸風險;電池底部散熱使用一體成型液冷闆,通過優化冷卻流道設計和高導熱率的結構膠,提升電池的散熱能力,避免過溫引發熱失控。
神盾電池安全系統遵循嚴格的整車安全标準,并在架構層和安全測試層進行了多項測試和驗證。以确保電池在各種極限工況下的安全性能。這些措施和标準的采用旨在提高新能源汽車的整體安全性,保護乘車人員和車輛免受潛在的安全風險。
"BMS 智能管理層 " 方面,神盾電池安全系統的采用了多維融合 AI 決策算法來進行精準的安全監控和預測。該算法能夠識别準确率達到 95%,并提前預警率達到 95%。此外,還采用了電池危害主動隔離技術,實現全天候的安全監測和主動隔離措施,确保零失火發生。
通過智能電池溫控技術,确保電池工作在最佳溫度區間,提高壽命和安全性。在碰撞後,能夠在很短的時間内實現整車高壓斷電,避免高壓漏電和起火風險。另外,還采用自适應電芯平衡控制技術,消除電芯的一緻性偏差,提高安全性并延長電池壽命。該系統還能夠智能識别充放電環境,以及智能化匹配充電樁,實現高效和高安全的充放電控制。
在神盾電池安全系統的 " 大數據層 ",吉利星睿智算中心雲端安全監護能夠提供全場景的守護。該中心已成爲國内最大的數據平台,支持大量車輛數據的智算需求。它能夠實時感知新能源車輛的三電安全狀态,并提供電池故障分析與預警、電池壽命預測、熱失控預測等功能。通過深度挖掘雲端數據,建立模型體系,實現對新能源車輛的 24 小時安全監管,預警和報警功能,以防患于未然。
在神盾電池安全系統的 " 設計層 ",采用了全場景安全仿真平台來進行嚴苛的設計開發标準。通過構建各種用戶用車安全場景的仿真測試,如模拟碰撞、振動、跌落、機械沖擊、底部球擊、浸水等,對系統的安全性進行精準驗證。
人體健康方面,神盾電池安全系統采用了首創的深入細胞層級的電磁防護體系,超過了國家标準的安全标準。該體系旨在爲普通人提供電磁輻射防護屏障,并得到了中汽研華誠認證(天津)有限公司頒發的國内首張新能源汽車電磁防輻射 001 号證書。吉利與大連理工大學甯波研究院、大連醫科大學等高校合作,開展了人體電磁防護研究,研究對象細緻到人體細胞層級。目前,該研究體系在國内汽車業處于領先水平。
該安全系統采用了多項電池防輻射核心技術,實現了 360° 防輻射的座艙空間。電池包及内部使用了超高等級的雙絞線,有效降低了高壓電池包内部的電磁輻射。高壓電纜采用了高标準的 2 層屏蔽技術,有效減少了電纜的輻射。此外,前艙和底盤結構密封性良好,将電池、電驅等高壓系統完全隔離在乘員艙外部,進一步隔離了電磁輻射。
吉利銀河 L7 是首個獲得該認證的車型,它根據 " 保障電磁敏感人群安全 " 的嚴苛标準,實現了對佩戴心髒起搏器、心律轉複除顫器等特殊人群的全方位保護。這證明神盾電池安全系統能夠真正深入到細胞級别,樹立了新能源汽車防輻射安全的新标準。
通過以上的安全标準和技術手段,使得神盾電池安全系統确保電池在各種情況下都能夠始終保持安全可靠的狀态。吉利的 " 神盾電池安全系統 " 是一個值得關注的技術創新。它不僅聚焦于電池的基礎安全,包括電池針刺安全和電池包結構安全,更将安全防護系統擴大到了整車安全,包括底盤結構、車身結構安全等,同時還引入了智能安全,比如智算中心雲監測,以及健康安全,比如電磁防輻射等。這樣的全面安全防護系統,的确是提高了新能源汽車的安全性,降低了可能的風險。