“变堵为疏”不怕热失控？解析长城汽车大禹电池技术

电动汽车的锂电池能量密度越高，其电芯化学性质越活跃，电池自燃风险也越大，高能量与高安全似乎是鱼与熊掌不可兼得的事情，但如果在电池的安全设计中掌握客观规律，正视风险的客观存在，脾气再暴躁的高能电芯，也终将被技术降服。

8月底笔者曾在长城汽车科技节上第一次见到了号称无惧热失控，“不自燃、不爆炸”的“大禹电池”技术路线，近一个月后，终于得到了近距离了解它的机会，我怎能放过？

越是能量密度高的优秀电芯材料，其化学性质越暴烈，越不稳定，当大多数车企及研发机构都在想方设法降低电芯材料活性或者以极保守策略等方式，想方设法抑制NCM811这类电芯的热失控倾向时，也无法完全根除热失控风险，现有的策略设计都无法做到电芯热失控之后的不起火、不爆炸，换句话说就是一旦热失控，基本就只能听天由命，等待车辆完全烧光。而长城汽车的大禹电池，则是正视热失控风险的存在，选择做好在热失控一旦发生后的被动安全策略，通过技术手段，用顺应规律的方式保障电池即便发生了局部电芯的热失控，依旧可以做到电池组不起火、不爆炸。

“不起火、不爆炸”，这么神奇吗？

大禹电池技术顾名思义，以'大禹治水，堵不如疏’为理念，'变堵为疏’，采用'控+导=通’的核心技术原理，搭建4层5维安全矩阵，采取8大创新设计，包括热源隔断、双向换流、热流分配、定向排爆、高温绝缘、自动灭火、正压阻氧、智能冷却等，覆盖热源抑制、隔离、冷却、排出等各项领域，保障电池不起火、不爆炸。”

我们都知道，锂电池的热失控是剧烈的化学反应，一旦有某个电芯发生热失控，过程中伴随大量的氧气释放和高温高压，迅速会在这个电芯周围形成高温核心，诱发周围其他电芯的热失控继续扩大，因此不仅由点及面扩散极快，而且无法用传统消防手段灭火。

大禹电池技术突破传统对热失控电芯进行屏蔽阻隔的“堵漏”方式，通过热源隔断、双向换流、热流分配、定向排爆、高温绝缘、自动灭火、正压阻氧、智能冷却的八大综合方式，让热失控的电芯内部热量被迅速导流到电池包以外，避免临近电芯和模组之间热量的大面积传播导致的链式热失控，实现“控+导=通”热失控安全矩阵，保证在“大容量高镍电芯”“电池包任意位置”“加热两个电芯并连续触发热失控”的情况下都能实现不起火、不爆炸。实现电池热失控安全全防护，有效解决了困扰行业的NCM811高镍电芯安全性问题。

同级最严格高镍电芯的测试

为验证大禹电池技术的安全性，长城汽车进行了同级别最严格NCM811电池热失控测试，严格执行GB 38031-2020《电动汽车用动力蓄电池安全要求》的相关标准和要求，在大容量高镍电芯、电池包内任意位置触发多个电芯，模拟热失控中危险极限场景。大禹电池技术开创性构建了整包级热失控燃烧模型，实现气流和火流多维度拟合仿真，填补业界空白。同时还颠覆了热失控领域先开发再测试的传统方式，从源头就避免了开发过程中的安全弊端和隐患，从根本上保障了电池安全。

兼容不同化学体系电芯应用

大禹电池安全技术可有效解决不同化学体系电芯发生热失控之后的起火、爆炸问题。除能量密度可突破190Wh/kg的NCM811三元锂电池，还包括未来随着镍含量提高电池能量密度更高的三元锂电池。另外也包括三元锂电池体系的NCA（镍钴铝）电芯及无钴电芯等，以及不同技术线路的磷酸铁锂电池。同时，大禹电池技术还可百搭不同PACK的应用技术，满足未来CTC（Cell to Chassis）电池PACK与融合方式，进一步提升整体刚性。

值得一提的是，大禹电池技术超60项专利，将对全社会免费开放。将电池安全提升到全新高度的大禹电池技术，将应用于下一代全新电动车平台，全面最大化保障用户安全，首搭车型为沙龙品牌第一款车型。大禹电池技术的被动安全设计新思路，为行业电池安全发展提供了新方向，开启了电池安全的全新篇章，对用户和行业都有巨大意义。