隨著動力電池技術(shù)飛速發(fā)展，用戶購買新能源汽車的顧慮正逐步得到緩解，但是電池安全問題仍然是制約電動汽車發(fā)展的關(guān)鍵因素。

長城汽車以“大禹治水，變堵為疏”為原理，推出的大禹電池技術(shù)，核心優(yōu)勢是可實現(xiàn)“電芯化學(xué)體系全覆蓋”、“任意位置電芯” 、“單個或多個電芯”觸發(fā)熱失控的情況下都能實現(xiàn)不起火、不爆炸，將電池安全提升到了全新高度。

大禹電池技術(shù)將于2022年全面應(yīng)用于長城汽車旗下新能源系列車型，首搭項目為沙龍品牌第一款車型。

同時，大禹電池技術(shù)專利將永久免費開放，共同促進動力電池行業(yè)安全升級。

“大禹電池“有8大全新設(shè)計理念——熱源隔斷、雙向換流、熱流分配、定向排爆、高溫絕緣、自動 滅火、正壓阻氧、智能冷卻，目前已獲得數(shù)十項核心技術(shù)專利。

一、8大全新設(shè)計理念

1、熱源隔斷

熱源隔斷提供電芯和模組雙重防護。

電芯防護方面， 電芯間采用全新開發(fā)的雙層復(fù)合材料，既能隔離熱源，又耐火焰沖擊，有效解決了傳統(tǒng)氣凝膠不耐沖擊的痛點。同時結(jié)合不同化學(xué)體系電芯循環(huán)膨脹特性不同，設(shè)計雙層復(fù)合材料，既可有效解決電芯膨脹對空間的需求，又能隔離熱源。

模組防護方面，模組間采用高溫絕熱復(fù)合材料，可阻止火焰沖擊和長時間傳熱傳 導(dǎo)。防護罩設(shè)計定向排爆出口，能快速將模組內(nèi)部高溫氣火流排 出，避免模組內(nèi)部熱蔓延。

2、雙向換流

熱失控過程中會產(chǎn)生大量高溫、高壓氣火流，通過對多種類換流通道設(shè)計方案仿真模擬，實現(xiàn)換流強度和比例的精準化設(shè)計，有效控制熱源按預(yù)定軌跡流動，減少對相鄰模組的熱沖擊，避免再次引燃。

3、熱流分配

通過搭建燃燒模型、熱力學(xué)與流體力學(xué)擬合仿真、沖擊強度和壓力計算等虛擬技術(shù)應(yīng)用，可實現(xiàn)氣火流在不同結(jié)構(gòu)通道內(nèi)的均勻分布。

4、定向排爆

作為大禹電池最核心技術(shù)，通過分流、導(dǎo)流、換流將火源快速引導(dǎo)至滅火通道并安全排出。目前已攻克了通道內(nèi)壓力和流量均勻化調(diào)節(jié)的難點，消除了熱量集中，使氣火流在通道內(nèi)分層均勻流動。

5、高溫絕緣

為消除熱失控過程中的高溫對銅排線束造成絕緣損傷，防止高壓起弧損傷金屬箱體，對高壓連接及高壓安全區(qū)域進行高溫絕緣防護設(shè)計。

6、自動滅火

在定向排爆出口設(shè)置多層不對稱蜂窩狀結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)火焰快速抑制和冷卻，并通過多點化、均布化、小型化設(shè)計，有效減小體積、降低重量，提升降溫效果。

7、正壓阻氧

根據(jù)蜂窩孔徑及單位氣體質(zhì)量流量，保持包內(nèi)壓力始終高于包外，避免因氧氣進入導(dǎo)致二次燃燒。

8、智能冷卻

當電池管理系統(tǒng)識別到電芯已觸發(fā)熱失控，通過BMS和云端雙重監(jiān)控，確保整車快速開啟冷卻系統(tǒng)，抑制熱擴散。采用單張大冷板與箱體集成設(shè)計方案，有效避免管路因高溫泄漏和爆裂問題，并且根據(jù)電芯和模組熱失控溫度狀態(tài)，智能調(diào)節(jié)冷卻系統(tǒng)的開閉時間、流速、流量等，實現(xiàn)不同熱失控條件下、高效冷卻策略。

二、仿真分析

“大禹電池”還實現(xiàn)了無實包條件下全數(shù)字化熱失控虛擬仿真。開展了行業(yè)內(nèi)最為嚴苛測試驗證：

選取行業(yè)公認最具挑戰(zhàn)的三元811體系高鎳大容量電芯；

對于三元811體系電芯而言，雖然針刺和加熱劇烈程度相當，但加熱產(chǎn)生的大量熱源要比針刺嚴苛的多，所以測試采用加熱觸發(fā)；

觸發(fā)位置選擇了模組的中間電芯，而且是采用全球最嚴苛的兩個電芯連續(xù)觸發(fā)的測試方式。

測試過程中連續(xù)發(fā)生三次多個電芯集聚觸發(fā)熱失控，溫度最高達到1037℃，電池包內(nèi)氣壓達到三次高峰，瞬間最高氣壓約16kPa，通過尾部滅火盒設(shè)計將外溢煙霧最高溫度控制在100℃以下，避免對周圍產(chǎn)生二次傷害。

@一同君：

長城汽車致力于在2023年實現(xiàn)年產(chǎn)銷280萬輛，其中歐拉品牌實現(xiàn)新能源細分市場第一，全球銷量超過100萬。2025年，實現(xiàn)全球年銷量400萬輛，其中80%為新能源汽車，營業(yè)收入超6000億元。未來五年，累計研發(fā)投入達到1000億元，力爭2045年全面實現(xiàn)碳中和。動力電池技術(shù)是汽車產(chǎn)業(yè)電動化轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵支撐。隨著“大禹電池”技術(shù)的發(fā)布，長城汽車的目標將更完美地推進，同時也將為用戶帶來更安心的新能源出行體驗。