2019年中國新能源汽車市場繼續突飛猛進(jin)，1-7月產銷量(liang)突破60萬輛(liang)，成為(wei)了車(che)市寒(han)冬中一抹(mo)靚麗的(de)(de)風景線，但是隨著新能源(yuan)汽車(che)保(bao)有(you)量的(de)(de)不(bu)斷增大，頻發的(de)(de)自(zi)燃等安(an)(an)全(quan)(quan)事故讓人們(men)對(dui)新能源(yuan)汽車(che)的(de)(de)安(an)(an)全(quan)(quan)性的(de)(de)關注提高到(dao)了前所 未有(you)的(de)(de)高度(du)。熱失控(kong)是鋰離子電(dian)池最為(wei)嚴重(zhong)的(de)(de)失效模式(shi)。一旦發生熱失控(kong)，如果系統(tong)熱失控(kong)擴散抑制設計的(de)(de)不(bu)好，會引起電(dian)動(dong)汽車(che)的(de)(de)起火燃燒，嚴重(zhong)的(de)(de)威脅到(dao)車(che)輛(liang)人員的(de)(de)安(an)(an)全(quan)(quan)并導致財產損失。

引(yin)(yin)(yin)起(qi)鋰(li)離(li)子(zi)電池(chi)熱失控(kong)的(de)(de)(de)因素很多，例如內(nei)短(duan)路(lu)(lu)、外(wai)短(duan)路(lu)(lu)、過充(chong)、電池(chi)過熱和(he)機械破壞等(deng)，但是內(nei)短(duan)路(lu)(lu)仍(reng)然是引(yin)(yin)(yin)起(qi)鋰(li)離(li)子(zi)電池(chi)熱失控(kong)的(de)(de)(de)主(zhu)要因素。引(yin)(yin)(yin)起(qi)鋰(li)離(li)子(zi)電池(chi)內(nei)短(duan)路(lu)(lu)的(de)(de)(de)原因通常(chang)有生產過程中(zhong)引(yin)(yin)(yin)入的(de)(de)(de)金屬異物，以及充(chong)放(fang)電過程中(zhong)負極形成的(de)(de)(de)鋰(li)枝晶等(deng)。一旦內(nei)短(duan)路(lu)(lu)發生，電池(chi)瞬間通過短(duan)路(lu)(lu)點進行放(fang)電，導(dao)致(zhi)短(duan)路(lu)(lu)點溫度升高(gao)，引(yin)(yin)(yin)起(qi)隔膜熔化和(he)正負極材料的(de)(de)(de)分解，進而積累更多的(de)(de)(de)熱量最終導(dao)致(zhi)鋰(li)離(li)子(zi)電池(chi)熱失控(kong)。

為了降低鋰(li)(li)離(li)(li)子(zi)電(dian)池(chi)熱失控的(de)危害(hai)程度，人(ren)們(men)開發(fa)了多種方(fang)(fang)法(fa)(fa)用來模(mo)擬(ni)鋰(li)(li)離(li)(li)子(zi)電(dian)池(chi)內(nei)短路(lu)(lu)，這其中針(zhen)(zhen)刺試驗是模(mo)擬(ni)鋰(li)(li)離(li)(li)子(zi)電(dian)池(chi)內(nei)短路(lu)(lu)最(zui)為有效、也是應(ying)用最(zui)為廣泛的(de)方(fang)(fang)法(fa)(fa)。針(zhen)(zhen)刺試驗通過(guo)鋼針(zhen)(zhen)從電(dian)池(chi)外部(bu)(bu)進行(xing)穿(chuan)刺，用以模(mo)擬(ni)電(dian)池(chi)內(nei)部(bu)(bu)多余物引起的(de)正負極(ji)短路(lu)(lu)。鋼針(zhen)(zhen)刺穿(chuan)正負極(ji)之間的(de)隔(ge)膜，導致正負極(ji)之間發(fa)生短路(lu)(lu)，巨大的(de)電(dian)流(liu)密(mi)度導致短路(lu)(lu)點(dian)的(de)溫(wen)度升高(gao)，最(zui) 高(gao)可超過(guo)900℃^[1]，高溫會導致隔膜熔(rong)化，引(yin)起(qi)短路(lu)(lu)點(dian)的(de)快速(su)擴大(da)，同(tong)時短路(lu)(lu)造成的(de)高溫還(huan)會引(yin)起(qi)正負極(ji)材料(liao)的(de)分解^[2]和電(dian)解(jie)液(ye)的(de)(de)燃(ran)燒，分解(jie)反應和電(dian)解(jie)液(ye)燃(ran)燒反應產生(sheng)的(de)(de)熱量則會(hui)進一步引發(fa)連鎖反應，導(dao)致鋰離子(zi)電(dian)池熱失控。鋰離子(zi)電(dian)池在熱失控中還會(hui)產生(sheng)大量的(de)(de)CO₂、CO、H₂、C₂H₄等氣(qi)體^[5]，短時間(jian)內在鋰離子(zi)電池內部產(chan)生巨大的壓(ya)力(li)，引爆鋰離子(zi)電池的排氣閥。

鋰(li)(li)離(li)子電(dian)(dian)池(chi)在(zai)內短(duan)路情況下是(shi)否發生熱失(shi)控，以(yi)及熱失(shi)控的(de)(de)劇(ju)烈程度(du)與電(dian)(dian)極材料的(de)(de)選擇密切相(xiang)關。近年來隨著動(dong)力(li)動(dong)力(li)電(dian)(dian)池(chi)能量(liang)密度(du)的(de)(de)不斷提升，安(an)全性較高(gao)的(de)(de)磷(lin)酸鐵鋰(li)(li)材料大量(liang)的(de)(de)被(bei)能量(liang)密度(du)更高(gao)的(de)(de)三元材料替代(dai)，相(xiang)比于LFP，三元材(cai)料的熱穩(wen)定(ding)性大(da)幅(fu)降低^[3]，在高溫(wen)下三元(yuan)材料會發生(sheng)分解釋放O₂，引(yin)起電解(jie)液(ye)和負(fu)極(ji)的(de)燃燒，釋放(fang)大量的(de)熱量^[4]，從而引起鋰離子電池發生(sheng)劇烈(lie)的熱(re)失(shi)控(kong)，而熱(re)穩定(ding)性更(geng)差(cha)的NCM811材料的應用則進一步降低了(le)動力(li)電池(chi)(chi)的安全性，因此針刺試驗也(ye)成為橫亙(gen)在高能量密度鋰離子電池(chi)(chi)開發面前一道難以(yi)逾(yu)越的鴻溝。

然(ran)而(er)隨著(zhu)新能源汽車續航(hang)里程的(de)(de)(de)(de)不斷(duan)(duan)增(zeng)加(jia)，整車廠對(dui)于動力(li)電(dian)(dian)(dian)池(chi)能量(liang)密度的(de)(de)(de)(de)要(yao)求也在不斷(duan)(duan)的(de)(de)(de)(de)提(ti)升(sheng)，高鎳三元材料的(de)(de)(de)(de)應用雖(sui)然(ran)為(wei)動力(li)電(dian)(dian)(dian)池(chi)帶來了更高的(de)(de)(de)(de)能量(liang)密度，但高能量(liang)密度和(he)高安(an)(an)全(quan)性的(de)(de)(de)(de)雙重(zhong)壓(ya)力(li)也為(wei)各(ge)大(da)動力(li)電(dian)(dian)(dian)池(chi)廠帶來了巨大(da)的(de)(de)(de)(de)技術挑戰。針對(dui)這一現(xian)狀，新國標《電(dian)(dian)(dian)動汽車用鋰離子電(dian)(dian)(dian)池(chi)動力(li)蓄電(dian)(dian)(dian)池(chi)安(an)(an)全(quan)要(yao)求》從系統安(an)(an)全(quan)的(de)(de)(de)(de)角度出發，取消(xiao)了對(dui)單(dan)體(ti)電(dian)(dian)(dian)池(chi)針刺試驗(yan)的(de)(de)(de)(de)強制要(yao)求，轉而(er)增(zeng)加(jia)了熱失控在電(dian)(dian)(dian)池(chi)組內(nei)擴散的(de)(de)(de)(de)要(yao)求，希望從系統的(de)(de)(de)(de)層(ceng)面解決(jue)高能量(liang)密度和(he)高安(an)(an)全(quan)性之間的(de)(de)(de)(de)矛盾，這也成(cheng)為(wei)了目前(qian)國內(nei)高比能動力(li)電(dian)(dian)(dian)池(chi)發展的(de)(de)(de)(de)主流方向(xiang)。

盡管(guan)新國(guo)標(biao)(biao)取消了對(dui)動(dong)(dong)力電(dian)池(chi)(chi)針(zhen)刺(ci)(ci)實驗的(de)(de)強制要(yao)求(qiu)，但是歐美(mei)(mei)主機廠，例如大眾、通用等(deng)仍(reng)然(ran)在堅持執行(xing)歐洲、美(mei)(mei)國(guo)的(de)(de)安全標(biao)(biao)準，依然(ran)將(jiang)針(zhen)刺(ci)(ci)列為(wei)強制執行(xing)項目，這也就意(yi)味(wei)著(zhu)國(guo)內動(dong)(dong)力電(dian)池(chi)(chi)廠商要(yao)想(xiang)融(rong)入(ru)到國(guo)際市場(chang)，針(zhen)刺(ci)(ci)將(jiang)是一(yi)道無(wu)法逾越的(de)(de)技術屏障。好在并非所有的(de)(de)企(qi)業都放棄了對(dui)“本(ben)質(zhi)安全”的(de)(de)堅持，作為(wei)國(guo)際知名(ming)的(de)(de)動(dong)(dong)力電(dian)池(chi)(chi)制造(zao)企(qi)業，萬向長期以來堅持“安全重于一(yi)切”的(de)(de)理念，在新國(guo)標(biao)(biao)取消對(dui)針(zhen)刺(ci)(ci)的(de)(de)強制要(yao)求(qiu)后仍(reng)然(ran)堅持最為(wei)嚴格的(de)(de)產(chan)品開(kai)發(fa)標(biao)(biao)準，開(kai)發(fa)的(de)(de)產(chan)品必須(xu)通過USABC中規定的(de)嚴苛的(de)針(zhen)刺測試。

萬(wan)向(xiang)對于“安全”的(de)堅持讓萬(wan)向(xiang)推出新產品(pin)的(de)速(su)度慢了半拍，但“慢節(jie)奏”讓萬(wan)向(xiang)能夠從容的(de)對產品(pin)的(de)安全性(xing)進行仔細的(de)打磨。近(jin)期，萬(wan)向(xiang)A123的一款52Ah VDA電芯順利實現了(le)設計定型，該產(chan)品不(bu)僅能量密度達到了(le)260Wh/kg，還兼顧了高功率(lv)的(de)特(te)性，常溫10s輸出功率密(mi)度達到(dao)1500W/kg，同時(shi)還保持(chi)了(le)長壽命的特(te)性，即(ji)便是在(zai)嚴酷(ku)的高溫(wen)環境下的壽命預計(ji)仍然可(ke)達(da)1500次以上(shang)，最為重要(yao)的是這樣一款兼顧能量密(mi)度、功率(lv)密(mi)度和壽(shou)命的高性能動力電池還順利的通過了USABC中嚴苛的針刺測試(shi)，安全等級達到EUCAR2，實現(xian)了不冒煙、不起火、不爆 炸和(he)不泄漏，為動力電池的安全設計樹(shu)立了一個(ge)嶄新的行業標(biao)桿。

對于(yu)“安(an)全”的堅(jian)守讓萬向獲(huo)得(de)了(le)豐厚的回報，在各大(da)動力電池都在為(wei)高能(neng)量密(mi)度鋰離子電池的安(an)全性焦頭爛額的時候(hou)，萬向又推出了(le)能(neng)量密(mi)度達到280Wh/kg的(de)高安全動力電(dian)池產品(pin)，該電(dian)池不僅(jin)實現了超(chao)高能(neng)量密度(du)，還(huan)在USABC標準的針刺測試（Ф3mm,80mm/s）中實現了(le)不起火(huo)、不爆(bao) 炸，針刺后仍(reng)然(ran)能夠維持穩定的電壓平臺，達到了(le)EUCAR2的(de)安全(quan)等級。在(zai)過(guo)充測(ce)試(shi)中該電池同樣表(biao)現(xian)出了(le)驚人(ren)的(de)安全(quan)性，順利通過(guo)1C倍率過充至2倍電(dian)壓測試(shi)，達到EUCAR3安全標準。

這(zhe)樣一款高(gao)安全電池的電性能同樣讓人驚艷，45℃ 1C循環(huan)1300次容(rong)量保持率>80%，常(chang)溫輸(shu)出功率(lv)可(ke)達(da)1500W，-25℃下(xia)輸(shu)出功率仍可達(da)500W，能夠滿足電動汽(qi)車大部分工(gong)況的(de)使用需求(qiu)，為(wei)高(gao)性能、高(gao)安全電動汽(qi)車的(de)開發奠定了(le)堅實的(de)基礎。

A123對于“安全”的極 致追求(qiu)不僅獲得(de)了(le)廣大乘(cheng)用車(che)企業的認可，還獲得(de)了(le)像Karma這樣的世界(jie)超級轎跑品牌的垂青，在今年的成(cheng)都車(che)展上Karma帶來的兩(liang)款超(chao)級跑車2020Karma Revero GT和Karma GTdesigned by Pininfarina均搭(da)載(zai)了來自A123的動力電池。據悉該款電芯已經累計配套了近十萬臺車(che)輛，部分車(che)輛累計行駛達15萬公里，無一例安全事故，充分彰顯了A123在動(dong)力(li)電池安全技術方面的(de)強大實力(li)。

電動汽車(che)(che)作(zuo)為(wei)一個復雜的(de)(de)電氣系(xi)統(tong)，實現電芯安全只是整車(che)(che)安全的(de)(de)第 一步，系(xi)統(tong)層(ceng)級的(de)(de)安全設計對(dui)于整車(che)(che)安全也同樣重要。對(dui)于動力(li)電池(chi)模塊，BMS系(xi)統就像(xiang)是(shi)系(xi)統安全的(de)“守(shou)夜人(ren)”，時刻(ke)監(jian)督著電(dian)池模(mo)(mo)塊的(de)工作狀態(tai)，避(bi)免電(dian)池發生(sheng)過充(chong)、過放、過熱等(deng)極(ji)端情況，確(que)保電(dian)池模(mo)(mo)塊的(de)絕(jue) 對安全。

為(wei)了確(que)保動力電池(chi)的安(an)全，各大汽(qi)車(che)廠商強制要求動力電池(chi)BMS系(xi)統滿足ISO 26262標準中的(de)安(an)全要求，在中汽研牽(qian)頭(tou)制(zhi)定的(de)GB/T《電(dian)動汽車用電(dian)池管理系(xi)統功(gong)能安全(quan)要求(qiu)及(ji)試驗方法》中定(ding)義了BMS系統四個(ge)主要安全(quan)目標，安全(quan)等級均為ASIL C，這也將成為(wei)國內BMS行業(ye)的最基(ji)本門檻。

作為一家專注(zhu)于鋰(li)離子動力電池(chi)的(de)供應商(shang)，萬向自2015年就(jiu)開始推動(dong)動(dong)能安全體(ti)系建(jian)設和(he)ISO 26262開發(fa)流(liu)程的搭建，積累(lei)了豐富(fu)的功能(neng)安全項目經驗。目前萬向已經能(neng)夠(gou)提供48V低壓系(xi)統(tong)和高壓系(xi)統(tong)兩種BMS系(xi)統，均(jun)滿足ASIL C的安全級別，其中48V低壓系統BMS將(jiang)于明年量產，屆時(shi)將(jiang)為多(duo)個整(zheng)車廠客戶配套，高電壓BMS系統也(ye)將于今年下半(ban)年量產。雖然(ran)ASIL C級(ji)別(bie)的安(an)全(quan)已經(jing)能(neng)夠滿足應用需求，但是萬(wan)向并未就(jiu)此止步，而是繼(ji)續研發安(an)全(quan)級(ji)別(bie)達到(dao)ASIL D的BMS系統(tong)，為全球消費者提(ti)供(gong)一個(ge)更加安全的用車(che)的體(ti)驗。

在安全技(ji)術上的不懈(xie)努力，讓萬向一二三成為國內唯 一一家能(neng)夠(gou)同時提供滿足功能(neng)安全的“高壓BMS”和“48V BMS”的供應商。依托12年豐富的BMS、電(dian)芯(xin)、模組和電(dian)池系(xi)統開(kai)發經(jing)驗，萬向一(yi)二三在中國杭州、美國底(di)特律、德國斯圖(tu)加(jia)(jia)特建立(li)了一(yi)支國際化的功能安全(quan)(quan)團隊，為(wei)全(quan)(quan)球客戶提(ti)供更好的功能安全(quan)(quan)產品和更加(jia)(jia)優質、高(gao) 效的服務，為(wei)全(quan)(quan)球動力電(dian)池系(xi)統和新能源汽車(che)的安全(quan)(quan)保(bao)駕護航。

萬(wan)向作為一個從1999年就(jiu)開始布局清潔(jie)能(neng)源的國(guo)際一(yi) 流動(dong)力電(dian)池(chi)供應商(shang)，對于“安(an)全(quan)(quan)”堅守(shou)已經深深植根于企(qi)業文化之中(zhong)，“安(an)全(quan)(quan)高于一(yi)切”的理念貫穿于整(zheng)個動(dong)力電(dian)池(chi)的研(yan)發之中(zhong)，對于產品的精(jing)雕(diao)細琢和精(jing)益求精(jing)讓萬向(xiang)成為高品質動(dong)力電(dian)池(chi)的代(dai)名詞(ci)，得到了廣大整(zheng)車廠家和終端用(yong)戶的高度認(ren)可，在這浮(fu)躁的時(shi)代(dai)為動(dong)力電(dian)池(chi)產業樹立嶄新的行業標(biao)桿(gan)。