关于动力电池的完整技术发展路分析

安全为先，思路前瞻

近日，国内外电动汽车自燃事故频发，让目前关注新能源汽车的消费者不禁对电动汽车动力电池安全性提出了严重质疑。限充90％、更新电池管理系统（BMS）等举措同样没有消弥这些质疑。而如何将电动汽车动力电池自燃风险降低到一个较低的水平？则是这场主题讲座的核心内容。

前途汽车前瞻性的汽车动力电池探索始于2010年。深刻探索电池技术发展路径，并最终确立以软包电芯的标准箱为基础的技术路线。翟晟提到：“作为整车开发商，电池的安全性与一致性，是我们首先考量的核心问题”。基于这一目标，前途汽车摒弃当时作为市场主流的圆柱形、方形单体电池，采用安全性更高，对于失控能量的缓冲与释放具有明显优势的软包电池。

从包装物来看，软包电池采用铝塑膜封装形式。在其内部失控能量汇集并达到爆发点时，会通过软质外壳缓释，而非不可控地爆炸。将毫秒级的电化学反应产生的热能转化为可控的十几秒电池外包装形变，从而实现上文提到的失控能量缓释。并在车辆报警后为驾乘人员提供更充裕的反应与逃生时间，从而使整车具备更高的安全优势，使软包电池成为前途汽车整体动力电池技术的基石。

电池标准箱，为安全赋以双保险

在单体电池的安全性基础构建完毕后，前途汽车采用整体电池模块安全性并举的设计方式，开创性地研发标准电池箱模组结构。在前途标准电池箱内部，电芯动态空间采用泡棉填充，这种材料可吸收电芯呼吸效应导致的电池单体尺寸变化，并在发生碰撞、遇到强烈颠簸等情况下起到内部缓冲作用。而电池箱外壳部分采用高强度的复合材料，使其碰撞性能测试成绩高于国标30％，并满足IP67的防水防尘等级。值得一提的是，标准电池箱的密闭壳体还可与电池热管理系统高效协同，从而保证了电芯温度的一致性，全方位保障电池安全。

此外，前途汽车每个单体标准电池箱配备独立的热管理系统及独立电池管理系统，不仅为标准电池箱提供更强的散热性能与结构强度，同时有效实现对电芯的智能化管理，实时监控全车十个电池箱全寿命周期内的状态。

RESS构建多维电池安全防控体系

“RESS就像人体的动态能量调节系统。”“我们把每个电池单体都看作是生命体。”在讲解RESS系统时，翟晟先生如是说。依托高安全性的标准电池箱组，前途汽车开发了高效的热管理系统与精细智能的电池管理系统。二者共同形成整车RESS可充电能量存储系统的全方位安全性能解决方案。RESS系统通过主动液冷／液热式热管理系统，保证每个标准电池箱都能够得到充分的热交换，最小化电芯之间的温度差，有效提升温度一致性，保证车辆全温度（－30℃～55℃）范围内安全行车。同时，为了充分满足电池系统的可靠性、耐用性，前途汽车运用更加精细、智能的电池管理系统（BMS），对电池状态进行包括检测、监控、安全防护、充电管理等多项职能为一体的全面监控，为电池诊断提供高效的数据支持，提高诊断效率，最大限度保障了电池系统工作过程中的高安全性能，延长电池使用寿命。

同时，业内独创的水室设计，与RESS的协同作用，也让前途标准电池箱如虎添翼。据翟晟先生透露，业内其他厂商的车用水冷动力电池均为整体水冷式，很难保证电池全方位的温度一致性。而前途的独特水室设计，让每个电池单体的侧面与冷却液有充分的接触面积，从而保证所有电池单体的温度一致性，从根本设计思路上将电池由于热失控导致的自燃风险降到较低的限度。

自主设计 打造高一致性电池系统

为了保障电池产品的一致性，前途汽车自建工厂，并自主设计行业领先的流水生产线进行整个电池系统的开发，以严苛的生产、检验及工艺水准保证产品一致性及优良品质。与此同时，前途还将监管体系延伸至原材料供应商，并提出同一标准箱系统下电芯所需的电解液、金属颗粒原料及正负极材料均必须采用相同厂家相同批次进行装配，避免原材料的细小差别造成的电芯内阻与容量差异，从源头确保电池高度一致性，进而锁定产品品质。

编后记

通过翟晟先生的讲解，我们可以将前途汽车的设计制造理念窥之一二。自造车之初，前途汽车便将安全作为设计的第一考量。并通过开创性的技术思路与实践，实现动力电池系统的高安全性。据悉，未来前途汽车将凭借动力电池领域十余年的技术底蕴，进一步探索电池技术综合解决方案，持续为消费者提供综合性能更高，安全性见长的纯电动汽车。而前途汽车的动力电池设计范例在切实提升自身产品安全性的同时，也为行业内其他企业提供了成功的范例，或将引领同行业产品安全性的进一步提升。

软包电池同样的也是作为车辆所采用的动力电池，以前途汽车软包电池为例，从软包电池优势在形状上面，形状可以灵活进行设计，在制造成本上面相对于其它形状的电池来说成本要低，在结构上面来说，抗震动和抗疲劳性以及工艺性都是可控，软包电池的基本结构与圆柱和方形是类似的，根据电池的结构来说，和其他形状的电池在构造上面都是正极、负极、隔膜、绝缘材料、正负极极耳和壳体，配备独立的热管理系统及独立电池管理系统，软包电芯的物理结构决定了其不易爆炸，在电池重量和车辆安全性能方面，软包电池组无疑是最有优势的，整车的电池组在布置上面可以比较自由地排列、组合，同时这种类型的电池兼顾车辆的续航、操控和空间利用率。

同时在电池容量上面来说，容量是同规格尺寸电池尺寸要大，所以对于这种电池包来说，不会受限于车辆的设计，提升空间利用率也是也是软包电池模组的一个重要环节。在车辆空间上面，软包电池组由于本身的设计因素，在车辆上面的应用可以在内部缩小电芯的间距，从而提升电池箱体内空间的利用率。这一点对于新能源汽车而言也是重要无比，多出的空间可以满足车辆的空间度，同时对于车辆而言电池组空间小，并不应意味着车辆的能量密度小，随着电动车的蓬勃发展，未来其系统能量密度可能成为它们是否能脱颖而出的关键。

软包电池虽然优势众多，更适合搭配在电动车上。据悉，现在新研发的车型都开始跳过圆柱形电池而转向软包电池了，就像上述的前途等汽车一样，在安全角度来说选择在确保安全的前提下，有着更合理的续航里程车型，软包电池也成为更多汽车厂商的选择一种动力电池的选择。

全方位的锂电安全解决方案

在此次展会上，肖特也将同时展出电动车应用的其它新技术及相关产品。其中，同样具有气密性能的GTAS?玻璃-铝电解电容盖板适用于双电层电容（EDLCs）和超级电容，是守护电池安全和性能的坚实堡垒。防氢氟酸玻璃粉则是世界首创吸除氢氟酸的无机添加剂，用于电池隔离膜，确保电池化学稳定性。此外，设计紧凑的保险丝系列产品及空调压缩机端子作为安全零部件，均可实现大电流应用。

玻璃-金属封装技术已成为车载传感器、锂亚硫酰电池等大众市场中的标准封装技术。在电动交通领域，肖特也将以其独具匠心的创新技术和丰富的产品选择，将从锂电等多方位助力新能源汽车产业驶向更安全的未来。