作者 | 金不换
出品 | 电动公会
继比亚迪刀片电池、广汽埃安弹匣电池之后，最近吉利神盾电池也完成了业界最严苛的“电池针刺”挑战。
5月13日，吉利银河专属的“神盾电池安全系统”在中汽中心完成了首次基础安全测试，连续挑战了“电池包海水腐蚀浸泡、三面跌落重击、外部火烧以及电池针刺” 四大电池安全试验，狠狠地秀了一把肌肉。
在这四大安全测试中，电池针刺无疑难度最高、条件最严苛，是行业公认的电池安全测试“珠穆朗玛峰”。
根据试验结果：神盾电池被8mm钢针瞬间穿透，静置观察24小时后未起火、未爆炸、未冒烟，电压保持稳定，测试全程最高温度未超过40℃，以远超国标的成绩顺利通过了这项试验。
这个成绩也让吉利汽车集团中央研究院副院长任向飞有底气喊出：“电芯针刺只是神盾电池安全的入门标准，神盾电池将刷新电池安全新高度。”
01
针刺实验的目的是什么？
在谈这个问题之前，我们需要先了解一下针刺试验到底是什么，以及针刺试验对动力电池安全的必要性。
十多年前，新能源汽车推广之初，消费者最关心的是续航里程。如今，全国新能源汽车保有量正在奔向2000万辆，消费者最关心的是产品安全。而新能源汽车的安全，关键在于动力电池。
如何在兼顾续航的同时，还能保证车辆的安全性，这需要车企在提升动力电池的安全策略上下功夫。
对于锂离子动力电池来说，发生自燃大多是内部电芯热失控。所谓热失控简单来讲就是电池内部的产热速率远高于散热速率，电芯出现热失控的主因是电池内部短路，在短时间内迅速积累大量热能，热量无法排出从而引发电池包着火甚至爆炸。
而针刺试验目的就是人为刺穿电池引发内部短路，模拟电池热失控过程的试验，观察电池在这种情况下还能不能保证状态稳定。要知道，电池领域测试方式多达300多项，针刺试验被公认为最变态、最严苛的一种。因此，这项试验对衡量和提升动力电池安全意义重大。
电池针刺试验的标准是如何定义的？
我们从国家关于《电动汽车用锂离子动力蓄电池安全要求》可知，所谓的电芯针刺试验是按照GB/T 31485-2015的针刺试验方法，将电池充满电，用直径为5-8mm的耐高温钢针，以（25±5）mm/s的速度，从垂直于电池极片的方向贯穿，贯穿位置宜靠近所刺面的几何中心，钢针停留在电池中，观察1小时，不起火、不爆炸才算合格。
一般在标准测试条件下，电池在针刺瞬间出现剧烈的温度变化，容易出现极端热失控的现象，如一些普通的磷酸铁锂电池整包在钢针刺入后温度最高时达到了329.4℃，并且有大量的白烟冒出。
由于很大一部分电池不能通过这项测试，因此目前国家标准已经不再强制要求电池必须通过针刺测试，不过近两年仍有部分车企敢于挑战这项试验。
2020年，比亚迪曾按照国标进行了刀片电池的针刺试验，得到了不错的结果；2021年，广汽埃安也凭借其全新动力电池系统对三元锂电池进行了针刺试验，最高温度为51.1℃，同样通过了国家标准。
对比来看，此次吉利神盾电池针刺试验直接拉高标准，选用了一根直径8mm、顶角45°的钢针进行针刺。相比陶瓷等其他材料，钢针具备更好的导电性能，可以加剧针刺后电池短路的严苛程度，更贴近实际破坏工况。而钢针45°的顶角，可以在增加短路面积的同时，又保证能刺穿电池，不被短路电流熔断，尽可能对神盾电池造成长时间、大面积的剧烈破坏。
在远超国标的测试标准下，神盾电池针刺后未起火、未爆炸、未冒烟，测试全程最高温度未超过40℃，这足以证明“神盾电池“有着极高的安全性和可靠性。
神盾电池是怎么做到的？究其根本，在于一系列高性能材料和新技术的加持。
任向飞表示，神盾电池安全系统是吉利独创、吉利银河专属的电池安全技术，采用低反应活性电解液、高安全磷酸铁锂正极、耐热涂层涂覆技术、PACK层“田字型”电池结构保护等新材料和新技术，确保电芯温度始终保持在适宜和安全的范围。
低反应活性电解液：电解液的离子电导率高、产热少，安全性大幅提升。
高安全磷酸铁锂正极：惰性高稳定材料结构，超强的热稳定性，500℃不分解，电池热安全性能可控。
耐热涂层涂覆技术：神盾电池的隔膜采用耐热涂层涂覆技术，耐高温、高强度复合结构在超高温150℃下仍能保持良好的尺寸结构，防止内短路扩散。
不难看出，吉利在电池安全方面下足了工夫，而神盾电池也成为针刺试验中表现最为出色的动力电池之一，刷新了动力电池的安全新高度，让消费者在选购新能源车型时不再为电池安全问题而苦恼。
而在增强消费者信心与安全感的同时，电池针刺试验对于促进相关企业优胜劣汰、推动电动汽车产业健康发展也起到至关重要的作用。
长期以来，针刺试验都是各大电池厂家心中的痛，尽管出于实际场景的考虑，现已将针刺试验移除国标之外，但并未降低针刺试验的难度。因此，吉利神盾电池远超国标通过针刺试验终归是电池技术的一种进步，也让业内对未来更安全、更高能量密度的电池技术充满了期待。
02
重新定义电池安全标准
无论汽车如何演变，安全始终都是吉利一以贯之的首要造车理念，也正因为对安全的极致追求，吉利在打造“神盾电池安全系统”时将标准提升到同行难以企及的高度。
比如，国家标准是20项测试，吉利“神盾标准”却高达100多项，比国标多出80多项，而且所有的测试标准均数倍于国家标准。这一点，我们从神盾电池此次通过的另外三项试验便可窥探一二。
在此次基础安全测试中，神盾电池除了成功通过业界公认最难通过的电池针刺试验，还通过了“电池包海水腐蚀浸泡、三面跌落重击、外部火烧试验”，这三项试验标准也均远超国标。
具体来看，在电池包海水腐蚀浸泡试验中，将神盾电池电池包浸入到深度1米、浓度为3.5%的氯化钠溶液中，连续浸泡24小时，远超0.5小时的行业标准。取出静置观察2小时，未发生泄漏、起火、爆炸等现象。
电池包三面跌落重击测试中，电池包在2米高度，高于行业标准1m要求，以底面、左侧面、右侧面分别连续自由跌落到水泥地面，静置观察2小时，电池包未发生电解液泄漏，未起火、未爆炸。
在外部火烧试验中，将电池包置于试验设备上进行火烧，直接燃烧105秒+间接燃烧90秒，远超直接燃烧70秒+间接燃烧60秒的国标要求，静置24小时后，电池包未起火、未爆炸。
这四项超高标准的试验，充分印证神盾电池安全系统拥有领先于同行的安全性，而这也只是“神盾电池安全系统”体系中的冰山一角。任向飞表示，除了这四项“基础安全标准”之外，神盾电池还完成了三项安全标准：整车安全标准、智能安全标准和健康安全标准。
在“整车安全”方面，首款搭载神盾电池的吉利银河L7基于世界级e-CMA架构打造，拥有同级领先的7系铝合金防撞梁、一体式热成型硼钢门环等“移动堡垒”。
在“智能安全”方面，“BMS 3.0电池医生”可对电池安全进行7×24小时的全天候监测。拥有超强算力的星睿智算中心可以支持350万辆在线车辆的智算需求，能实时感知在线车辆的“三电”安全状态，实现云端在线实时诊断、故障统计分析等诸多功能。
此外，神盾电池安全系统还关注到了防辐射安全，避免了电磁辐射对人体健康的损害。而得益于结构安全开发体系，吉利银河已实现30公里时速托底冲击、20公里时速整车托底都无损伤，解决了电动车因“托底碰撞”导致电池损伤和安全事故的致命问题。
在动力电池安全领域所有看得见或看不见的角落，神盾电池安全系统都以更高、更极限的标准进行要求，在其不断刷新行业标准的背后，也是吉利在电气化时代造车体系力的缩影。
我们可以看到，吉利围绕“神盾电池安全系统”构建起“神盾新能源安全技术中心”，基于电池安全实验室、电磁辐射安全实验室、整车安全实验室以及可提供强大算力支持的星睿智算中心，展开全方位、贯穿整个电池生命周期的安全技术研发和验证。
对于供应链体系，吉利也要求供应商都统一使用“神盾标准”严格要求，保障产品一致性的“门槛”。正是有着如此“高标准、严要求”的发展理念，才成就了神盾电池的优异安全性能。
好马配好鞍，在神盾电池“八重神盾、八级防护”的强力支持下，即将上市的吉利银河L7安全性将远超想象，并以同级最强的产品力，有望成为一款超越市场预期的中高端新能源车。让我们拭目以待。