"電動汽車上街突然爆炸!駕駛員當場死亡!"、"6秒爆炸!你還敢買電動汽車嗎?"……相信這種駭人聽聞的標題,屏幕前的你一定非常熟悉吧。這不,夏天又到了,不少燃油車主也開始借此開涮電動汽車主。

事實上,這并非危言聳聽。要了解,大部分電動汽車的動力鋰電池包均由三元鋰電池構成,這種電池的化學特性決定了其短板之一就是在高能量密度下穩定性不足。高溫、高濕、擠壓都有可能誘發三元鋰電池發生熱失控,從而自燃、爆炸,Boom!

目前來看,隨著電池封裝技術的進步,加上電池管理系統的逐漸成熟,高溫和高濕已經不足以威脅到三元鋰電池的安全了,但由于動力鋰電池包大多位于車輛的底盤部分,行車途中不可防止的碰撞導致動力鋰電池包受到擠壓后有幾率出現的熱擴散,仍是三元鋰電池要面對的最大威脅。

比亞迪此前開發刀片電池,便是為了解決這一問題。其不單單是通過刀片式的封裝提高了單塊電池包的能量密度,更是從源頭出發,將電芯直接換成了穩定性更高的磷酸鐵鋰電池,所以可以輕松通過針刺實驗,做到不起火,不爆炸。

只不過,磷酸鐵鋰電池雖然穩定性高于三元鋰電池,但也有先天的不足,那就是在低溫環境下,電池容量衰減嚴重,不太適合北方地區,所以包括CATL在內,許多以三元鋰電池為主的公司和品牌,都在開發更安全的三元鋰電池技術。

比如之前廣汽埃安推出的彈匣電池,就是從電芯本征安全提升、整包被動安全強化再到主動安全防控這一整套的電池安全技術,實現了針刺實驗不起火,極大地提高了安全性。中汽中心也通過針刺熱擴散試驗對其進行了安全驗證,結果自然是PASS。

前兩天極氪也公布了一則針刺試驗視頻。視頻中"極芯"電池包,被針刺時僅出現了冒煙現象,被刺電芯最高溫度達到801．4℃時也未起火、未爆炸。同時,該測試電池包在靜置24小時之后,單體電壓降至0V,溫度降為室溫,熱疏隔阻排設計、整包結構完好,無明顯變形,電池外殼不帶電,電池包內部固定結構和高壓連接完好,無熱蔓延。

這也是繼彈匣電池之后,第二款公開針刺實驗并順利過關的三元鋰電池包。根據極氪官方介紹,該電池包能夠成功通過針刺實驗,一是因為搭載了"NTP無熱蔓延不起火"技術,實現了多層隔熱、無障礙排熱、實行防控、自動預警、主動冷卻、毫秒斷電等等,二是因為采用了具有高能量密度和熱穩定安全性的高壓單晶Ni55電芯。

這種電芯由CATL供應,號稱"只冒煙不起火",走的是單晶化路線,三元正極材料被稱作"Ni55",即材料比例為55%鎳、12%鈷、33%錳。采用這種三元正極材料的電池也被稱作Ni55電池,蔚來此前推出的100kWh電池包用的就是它。

我們都了解,三元鋰電池中的"三元材料"鎳(Ni)、鈷(Co)、錳(Mn)各有用途。鎳負責儲能,含量越高電池的能量密度越大。鈷負責穩定結構,越多越穩定。錳不直接參和電池的化學反應,只負責改善導電性。

通過調整三種材料的配比,目前主流的三元鋰電池為NCM523、NCM622以及NCM811,許多追求高續航的電動汽車均采用NCM811。

不過我們在前文說過,三元鋰電池在高能量密度下的穩定性不足,加上鈷的減少也降低了穩定性,因此NCM811的不安全因素最大。這也是NCM811讓人又愛又恨的地方,反正續航和安全在它身上是不可能兼得的,誰也不例外。

Ni55電池的出現解決了NCM811的問題。一方面通過大幅降低鎳的比例,提高錳的占比,解決了穩定性的問題,另一方面單晶化結構也解決了"Ni55"能量密度低的痛點,配合主流的CTP(CellToPack)技術,進一步提升了電池包的能量密度。蔚來從70kWh電池包到100kWh電池包的跨越就是源自于此,極氪001采用的100kWh電池包也不例外。

侃車說

電池安全已經成為了電動汽車的痛點之一。此次極氪通過針刺實驗不僅再一次驗證了CATLNi55電池的安全性,也展現了自己在電池技術上的技術儲備,更讓那些大定用戶吃下了一顆定心丸。此前極氪還展示了充電五分鐘續航新增120公里,SOC從10%充電到80%僅需30分鐘等充電技術,也讓我們越來越期待新車交付日的到來。