前言
经常能见到电动汽车起火的报道,这也让电动车的安全问题一直让人提心吊胆。最近,比亚迪(BYD)推出了一项名叫“聚酰亚胺气凝胶”的专利,声称要为电池包打造一层“防火衣”。
有人把这种材料吹得神乎其神,叫“固态空气”,但问题是这个“航天级”的宝贝,真的能从根本上解决电池起火的问题吗?还是说又变成了停留在纸面上的“技术储备”而已?
“航天材料”的致命弱点:防热不灭火
气凝胶被称作“航天级”材料,你可以想象它就像是“被冻结的空气”。它的内部主要都是许多微小的空隙,材料的密度非常低,所以导热能力也极其有限,大概在0.012到0.02 W(m·K)之间,这几乎已经接近热传输的极限了。
简单来说,它就是目前人类能搞出来的最顶尖的“隔热棉”啦。既然这么牛逼,为什么车厂不直接用它来搞定电池起火的问题呢?
这中间有两个挺要命的难题:一是传统气凝胶的制作工艺非常繁琐,要在高压条件下才能搞定,花费可想而知,基本上没法大批量装车用;二是气凝胶归根结底是隔热材料,不是用来灭火的。
一旦电池出现“热失控”引发内部短路爆燃,局部温度瞬间可能冲到1000℃以上。气凝胶的作用就是拼命“拖延”高温向周围电芯扩散,也许能争取几分钟的逃生时间。
因此,要指望气凝胶能“遏制”热失控,就像穿着最厚的羽绒服去挡子弹,可能能让子弹偏偏一点,但注定挡不住子弹击中。同样,比亚迪这次的专利又有哪些新鲜的点子跟别人不一样呢?
比亚迪的“药方”:攻克“常压制备”
这次专利的关键不在于“聚酰亚胺”,而是那“常压制备”这四个字,才是它的核心所在。
这说明比亚迪或许搞出了一套新工艺,不用那些贵得吓人的高压设备,在一般压力下就能搞定气凝胶,还“结构更稳固”不那么容易塌。
要是“常压制备”真能成真,那就搞定头一档难题,也就是价格的问题。
比亚迪正在努力把“航天材料”从神坛上拉下来,变成“工业耗材”。这不再只是科学实验,而是直奔量产的工程方案。
即使比亚迪成功降低了气凝胶的成本,让它和泡沫一样实惠,电池的安全性还能保证吗?答案依旧是否定的。
谈到电动车的安全问题,真正的“战场”一直集中在三个方面,气凝胶排在最后:电池的化学组成、制造工艺,以及结构设计(比如比亚迪的“刀片电池”结构)才是真正影响“会不会着火”的关键所在。
关于热管理系统(BMS),一套灵巧的BMS,能够在热失控还未发生前就监测到异常,提前发出预警或者切断电源,这叫“防患于未然”。要是实在不行,电芯爆了,气凝胶才会登场充当“最后一道防线”,尽力延缓事情恶化。
不少车企宣传时会提到气凝胶,可要是只用了一点点薄薄的一层,或者安在一些无关紧要的地方,那宣传效果可能比实际用处还大。消费者应该关心的,反而是:“你到底用了多少?”“都用在哪?”再就是“除了用它,还做了哪些措施?”
资本的信号与产业的未来
虽然不能把它神话到天上去,但比亚迪的布局还是挺有含义的。中国在气凝胶方面的专利储备相当丰富,有数据显示,近三年大概占了全球的57%左右。
要是比亚迪这样的“链主”企业一旦开始大规模使用,立马就能带动上游的原材料和加工供应链,推动整个行业的成本降低和技术更新换代。
而且气凝胶特别轻,用在电池包里,替代传统隔热材料,还能帮整车“减负”,对延长续航也有不少额外的好处。
这项专利更像个“信号弹”,表明比亚迪在电池安全的“军备竞赛”中,从根本材料开始布局。虽然从“专利”到“量产装车”还差一段路,但方向没错。
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