车企造电池哪家强？比亚迪、上汽、广汽各有招

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上汽电池玩“魔方”，电芯“卧”设计

今年8月，上汽发布了“魔方电池”，主打超高集成度、超长寿命和“零热失控”安全防护，支持车电分离。“魔方电池”是一款标准电池包，电池包的长和宽固定——1300mm*1690mm；高度有三种：110mm、125mm和137mm。

电池包采用LBS躺式电芯和CTP技术(Cell To Pack无模组技术)，电池整包厚度低至110mm，电池质量成组效率能达到75%—80%，体积成组效率能达到59%—62.3%，效能得到大幅提高。

此外，电池包电芯可以采用不同化学材料体系——低能量密度体系的磷酸铁锂、钠离子、M3P等材料；中能量密度体系的5系三元、6系三元和高镍三元材料；高能量密度体系中的硅碳负极材料、半固态电解液材料都在可应用范围之内。根据不同材料体系，上汽的魔方电池包电量范围为44—150kWh，适应A0级到D级车型。

上汽捷能高级总监葛海龙在此次峰会上介绍了上汽“魔方电池平台”的诞生背景。2018年，随着电动车领域的高速发展，电池电芯技术进步，在平台化、集成效率和安全性三方面的要求下，上汽推出了“魔方电池平台。”

“上汽整个电池开发过程，经历了单包应用开发、单包自主开发，再到平台自主开发，技术从一开始的标准模组，发展到深度CTP技术集成。”葛海龙说。

据介绍，“魔方电池”系统可以覆盖不同车型400km—800km的续航里程需求。目前上汽正在开发超过1000km超长续航的“金标电池”，以及基于800V电压平台的超级快充“黑标电池”，电池能够实现充电5分钟、满足200km续航。超级快充电池项目已经进入试样阶段，明年6月量产。

葛海龙也重点介绍了魔方电池在安全性上的表现。“电池电芯的安全并不代表整个电池包的安全，电芯只是第一步。”葛海龙说，“还要考虑在使用过程中可能会产生的一些过充过放，包括车辆在行驶过程中可能会产生的碰撞、涉水等，为此就需要做一些主动防护，主要是通过软件层面实现安全保护，同时在硬件结构上提供非常鲁棒性的结构防护。”

“主动防护以外，还要考虑被动安全的防护。即使某个电芯热失控触发，也要保证整个电池包不会进入热失控的状态。”葛海龙说。

而上汽魔方电池的安全设计理念，可以用“预、导、卧、隔、疏”五个字来总结。

以“卧”字为例，魔方电池采用的是电芯躺式布置的方式，能够最大限度地减少相邻两颗电芯之间热失控的传导路径，确保单个电芯热失控不会发生骨牌效应。同时躺式布置，电芯的防爆阀朝向两侧，能够天然降低电芯热失控时物质喷发时的伤害。

“使用同样的电芯和防护材料的情况下，躺式布置的安全性远好于立式布置的电芯。”葛海龙说。

此外，魔方电池的其他安全性特征还包括：预——7*24h远程监控体系，自学习功能使热失控可提前监测，防患于未然；导——系统远程监测到热失控，热失控酝酿期即开启最大功率散热；隔——气凝胶阻燃材料对所有电芯物理隔离，确保单个电芯热失控后不影响周边相邻电芯；疏——自动泄压防爆阀主动泄压，释放电池包内压力，使过热气体降温，防止气体喷射。

葛海龙说，“魔方电池”系统从材料、电芯、系统等各层级进行了复杂设计，如针对特定特性的电芯，开发特殊的隔热和防火材料，再通过系统集成，以达到其设定的系统安全标准，“在每一个层级我们通过设计到仿真，再到测试，不断地修正完善迭代。”

此外，据了解，上汽的“魔方电池”也是上汽和全球动力电池龙头宁德时代深入合作的产物。2017年，上汽集团与宁德时代共同投资在江苏省溧阳高新区注册成立了上汽时代动力电池系统有限公司。公司注册资金3亿元，其中，上汽集团占比51%，宁德时代占比49%。目前，公司已具有36万台锂离子电池系统的年产能。

而具体到魔方电池上，宁德时代方面表示，宁德时代将相关CTP技术授权给时代上汽，双方合作完成了生产。