“電池安全嗎？”

“天熱會不會起火,？”

“防水性能怎么樣？”

……

隨著新能源汽車進(jìn)入千家萬戶,，諸如此類的問題時常被消費(fèi)者提及,。

對于地處武漢的嵐圖汽車科技有限公司（以下簡稱“嵐圖”）而言，這樣的疑慮更是要經(jīng)常面對,。一到夏季,，當(dāng)?shù)貧鉁馗摺⒂炅看?，人們既?dān)心高溫引起電池故障,，又擔(dān)心汽車泡水后會漏電。

“單體電芯熱失控后5分鐘,，電池不起火,，這是國家標(biāo)準(zhǔn)。而我們做到了‘不冒煙’,！”日前在接受科技日報記者采訪時,，嵐圖動力電池技術(shù)負(fù)責(zé)人劉振勇底氣十足地說，“即便浸泡在半米深的水里超過72小時,，‘琥珀電池’依然可以正常工作,。”

這份底氣的背后,，是嵐圖在全球首創(chuàng)的新能源汽車動力電池三維隔熱墻技術(shù),。

防“火燒連營”，為電芯構(gòu)建“安全艙”

電池是新能源汽車的核心部件,，也是最容易出現(xiàn)安全隱患的地方,。事故撞擊、雨水浸泡,、老化短路,、過充過放等都有可能觸發(fā)電池內(nèi)電芯過熱失控，誘發(fā)安全事故,。

“車用動力電池往往由數(shù)百乃至數(shù)千個電芯組成，這也意味著存在成百上千個熱失控風(fēng)險點(diǎn),?！睄箞D新能源技術(shù)負(fù)責(zé)人黃敏告訴記者，“如果某個電芯過熱引發(fā)其他電芯連鎖反應(yīng)，整個電池會急劇升溫,、過熱,、起火，甚至發(fā)生爆炸,?！?/p>

要防止電芯連環(huán)熱失控，阻斷“火燒連營”是關(guān)鍵,。問題很直接,，但在解決方案上，國內(nèi)外研究機(jī)構(gòu)選擇的技術(shù)路徑各有不同,。有的看重電池管理系統(tǒng),，持續(xù)升級軟硬件改善電池?zé)峁芾硇埽挥械膶Ｗ㈦姵乩鋮s方案,，采用頂部與側(cè)面水冷為電芯散熱,；還有的聚焦電池封裝技術(shù)，通過改變封裝方式實(shí)現(xiàn)電池包整體抗壓阻燃,。

4年前,，當(dāng)嵐圖研發(fā)團(tuán)隊準(zhǔn)備攻克這一難題時，大家的意見并不統(tǒng)一,。有人認(rèn)為重點(diǎn)應(yīng)該放在隔熱阻燃,，也有人覺得絕緣散熱才是焦點(diǎn)。

“其實(shí)大家說的都對,。我一直在想,，能否找到一種融合方案，一并解決這些問題,?！眲⒄裼赂嬖V記者，一次偶然機(jī)會,，他看到包裹著昆蟲的琥珀,，思路頓時有了。

為什么不能像琥珀那樣,，將電芯封裝起來,？只要找到合適的材料，隔熱,、阻燃,、絕緣都不是問題。

“就好比用特殊材料搭建出一個個‘安全艙’,，將電芯悉數(shù)包裹起來,。”劉振勇打了個形象的比方，“即使某個電芯出現(xiàn)‘暴躁’情況,，也只能老老實(shí)實(shí)待在自己的艙內(nèi),。”

技術(shù)路線直接明了,，實(shí)施路徑卻錯綜復(fù)雜,。

并不是將整個電芯一包了事這么簡單。裸露在外,，連接電路的電芯兩極怎么辦,？研發(fā)團(tuán)隊苦苦思索解決方案。

“經(jīng)過反復(fù)探討,，大家形成了‘上隔下散’的共識,，就是在電芯頂部及四周鋪設(shè)隔熱阻燃材料，在電芯底部部署快速散熱系統(tǒng),?！秉S敏介紹道。

不斷完善電路設(shè)計,、再三驗(yàn)證冷卻方案,、來回替換耐溫材料……最終，研發(fā)團(tuán)隊首創(chuàng)出三維隔熱墻技術(shù)——電芯與電芯之間通過“琥珀”包裹隔離,，電芯頂部布置耐1000℃高溫的隔熱阻燃層,，電芯底部與高效液冷系統(tǒng)接觸。

“‘琥珀’為電芯構(gòu)建‘安全艙’,，耐高溫隔熱阻燃層保護(hù)車內(nèi)人員安全,，液冷為極端情況下過熱電芯‘降火’?！眲⒄裼抡f,，即便車輛遭遇事故，造成擠壓,、燃燒,、進(jìn)水，“琥珀電池”依然能保持安全狀態(tài),。

選最優(yōu)材料,，讓“魚與熊掌”可兼得

實(shí)現(xiàn)三維隔熱墻技術(shù)的核心是材料，尤其是制造“琥珀”的材料,。

研發(fā)團(tuán)隊將重心放在了研制這種材料上,。

在電芯外包裹材料，就會增加電池的重量與體積,，必然造成電池單位質(zhì)量,、單位體積所儲存的能量下降,，這與動力電池普遍追求的大能量密度存在天然矛盾。

研發(fā)初期,，因?yàn)椴牧线x擇的問題，“琥珀電池”的能量密度并不高,，車輛的續(xù)航能力受限,。嵐圖首席執(zhí)行官盧放說：“安全與能量一個都不能少，就好比‘魚與熊掌’要兼得,?！?/p>

各項(xiàng)性能的平衡，是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程,?！拔覀兗纫紤]防撞、防火,、防水與成本,，又要考慮重量、體積以及維護(hù)保養(yǎng)便利,，必須找到‘最大公約數(shù)’,。”黃敏解釋道,。

2020年,，在由廢棄廠房改造成的實(shí)驗(yàn)室里，黃敏,、劉振勇帶領(lǐng)一支10多人的研發(fā)團(tuán)隊,，把動力電池分成56個模塊，開始尋找材料的最優(yōu)解,。

“在防火性能上,，我們根據(jù)電芯失控后噴發(fā)的溫度，用不同組合做實(shí)驗(yàn),，大概試了40—50種材料,。”回憶起當(dāng)年的實(shí)驗(yàn)場景,，劉振勇笑道,，“56個模塊，每天跟點(diǎn)炮似的,，你響我響它也響,。”

為了控制重量與體積,，研發(fā)人員從優(yōu)化注膠工藝著手,，一再改良材料及其用量,，減少填充空間。不是關(guān)鍵材料的,，能減則減,；有重量更輕、體積更小的材料,，能換都換,。

替換再替換，改進(jìn)再改進(jìn),，大家反復(fù)嘗試各種材料的組合與配比,。歷時一年多，經(jīng)過不斷優(yōu)化材料構(gòu)成與比例,，研發(fā)團(tuán)隊終于找到了解決方案——在電池包內(nèi)填充一種特殊有機(jī)硅復(fù)合材料,。

“這種材料由有機(jī)硅聚合物、低密度隔熱材料和阻燃劑構(gòu)成,，經(jīng)鉑金催化后形成高效隔熱阻燃絕緣層,。”黃敏說,，它像透明的琥珀一樣將電芯包裹其中,。

試制產(chǎn)品進(jìn)行安全性能驗(yàn)證時，現(xiàn)場鴉雀無聲,。

大家屏住呼吸,，緊盯熱失控系統(tǒng)試驗(yàn)箱內(nèi)的動力電池。

50℃,、100℃,、200℃……箱內(nèi)溫度急速上升至300℃。

無冒煙,、無起火,、無爆炸，即使最靠近“爐火”的電芯,，監(jiān)測顯示其溫度也沒有超過70℃,。

“成功了！”大家歡呼起來,。安全性能高,、能量密度大的“琥珀電池”終于問世。

安裝了“琥珀電池”的嵐圖汽車,，從中國起步,，駛向世界。2022年,，馳入北歐,；2024年,，開進(jìn)南歐……

“發(fā)展新能源汽車是我國從汽車大國邁向汽車強(qiáng)國的必由之路?！闭雇磥?，盧放信心十足地說，“我們將持續(xù)發(fā)力科研攻關(guān),，推出更加安全智能的新能源汽車,，為中國制造增添新亮色！”