在谈及纯电动客车安全这一行业痛点时|再次领跑:解读宇通电池安全防护技术的颠覆与创新

在谈及纯电动客车安全这一行业痛点时 , 业界一般更关注于电池安全本身 。 的确 , 近年来广大电池企业针对电池安全问题开展了大量工作 , 有效提升了电池的安全阈值和一致性 , 但动力电池作为能量的储存体 , 在现有的化学体系下 , 其自身是不能做到绝对安全的 。 因此 , 要想解决纯电动客车安全性的技术瓶颈和难题 , 不能仅仅依赖于电池本身安全性能的提升 , 而是需要结合全产业链 , 打造覆盖所有运营场景的全套解决方案 。
在谈及纯电动客车安全这一行业痛点时|再次领跑:解读宇通电池安全防护技术的颠覆与创新
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2021年8月宇通动力电池安全防护标准正式面向全球发布 。 基于新能源客车实际运营场景 , 从整车、系统、箱体、部件及监控五个层级开发防护技术 , 实现动力电池安全级别、全气候能力和路况适应性三大提升 。 宇通动力电池安全防护技术的发布 , 将重新定义纯电动客车电池安全防护标准 。
无形之盾:率先研发氮气保护系统
众所周知 , 在纯电动汽车的起火事故中 , 很大一部分是由于电池电芯发生内短路或热失控起火后导致整车起火 。 那么 , 如何才能彻底阻断电池在极端情况下起火呢?
在谈及纯电动客车安全这一行业痛点时|再次领跑:解读宇通电池安全防护技术的颠覆与创新
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分析发现 , 造成电池燃烧的因素主要有3个:“可燃物”、“氧气”与“着火源” 。 如果在“着火源”确定的前提下(电芯发生内短路或热失控) , 能将“可燃物”与“氧气”彻底切断 , 那么问题将迎刃而解 。 基于磷酸铁锂电池热失控后不易产氧的特点 , 宇通率先研发了长效隔氧、高度可靠氮气保护系统 , 通过氮气将电池箱内实时绝氧 , 阻断了磷酸铁锂电池的燃烧路径 , 彻底消除了电池箱内的燃烧条件 。 即便电池发生内短路或热失控 , 因为周围有氮气保护系统 , 此时就像火柴在没有氧气的环境中无法点燃一样 , 高纯度的氮气环境将磷酸铁锂电池的热失控扩展扼杀在萌芽状态 , 相当于用氮气为电池构筑起一层看不见摸不着的防护罩 。
那么 , 氮气从哪里获取呢?据悉 , 宇通巧妙利用了整车空压机制备的压缩空气 , 通过航空级氮气分离技术 , 将整车的压缩空气分离为高纯度氮气;为确保过全过程气压可调 , 宇通开发团队设计多级降压限流结构 , 在正常工作模式下 , 整车压缩空气损耗增加不超过1% 。 此外 , 宇通还开发了定压双向透气技术 , 既能保证电池包在设定氮气压力下不漏气、不进气 , 有效隔绝外部空气 , 又能保证极端情况下 , 电池包的泄气防爆功能可正常开启 , 不受影响 。
除了提升安全性 , 宇通开发的氮气系统在可靠性方面也同样具备多项实用功能:例如在洪涝灾害中 , 很多新能源汽车电池包出现了不同程度进水 , 除了电池包本身防护等级不足外 , 部分电池包密封失效也是导致进水的关键 。 现有的电池包气密性排查通常是由售后服务人员定期携带专业设备赶赴现场进行维护检测 。 而宇通氮气防护技术所具备的电池实时气密性检测功能 , 有效地解决了这个难题 。 通过宇通大数据平台在线诊断技术 , 可实时对电池包内的压力变化状态进行检测判断 , 实现电池包密封异常的自动检测、诊断和预警 , 降低电池进水风险 。 与此同时 , 利用电池箱内高精度探测装置 , 有效识别电池包早期热失控特征 , 实现准确实时预警及控制;利用氮气保护系统的多级过滤、自动排水功能 , 可将电池包实时控制在低湿环境 , 消除湿热地区因电箱内凝露导致的安全风险 。
大道至简 , 一举多得 。 宇通全新开发的氮气保护系统 , 通过阻断电池箱内的燃烧条件来解决纯电动客车安全难题 , 将为行业安全技术发展带来更多新的启示 。