【电池中国网 12月21日 上海讯】12月20日，第七届动力电池应用国际峰会(CBIS2022)在中国上海拉开帷幕，本届峰会主题为“绿色低碳：构建锂电发展新生态”，峰会由宏工科技总冠名，中国化学与物理电源行业协会、电池中国网主办，明冠锂膜、东方证券联合主办，动力电池应用分会、壹能(北京)网络科技有限公司承办，无锡先导智能、申能东方能源研究院联合承办。

图为上汽捷能高级总监葛海龙发表演讲

　　上汽捷能高级总监葛海龙在光大激光冠名的“新能源汽车的全球供应链变革”主题论坛上，发表了题为“上汽魔方电池的安全设计开发”的主题演讲。

　　据介绍，上汽集团从2009年就开始做电动汽车，开发的第一款A00级电车搭载的是磷酸铁锂电芯，带电量大概在20度左右，彼时续航里程约为200公里。葛海龙表示，大约从2018年开始，电动汽车进入高速发展阶段，之前传统主机厂油改电模式遇到瓶颈，在平台化、集成效率和安全性等多维度要求下，电动汽车专属平台——魔方电池平台就在上汽诞生了，“专属平台覆盖了A级车到C级车，车型涵盖轿车、SUV、MPV，对电池电量也更加趋于多元化。”

　　葛海龙介绍称，魔方电池平台开发经历了电芯到模组，再到CTP，再到深度的CTB技术集成迭代，整个迭代过程转化效率越来越高，“截至目前为止，在量产的方形电池层面，魔方电池系统的集成效率应该是做得最好的。”

　　基于专属的电动汽车平台，目前魔方电池系统可以覆盖400km~800km不同车型的续驶里程需求。据葛海龙透露，目前上汽正在开发续航超过1000km超长续航的“金标电池”，同时因800V和快充技术受到关注，公司也在基于魔方电池系统开发相关的产品，“项目已经进入试样阶段，明年6月就能量产，可以做到充电5分钟，满足200km续航。”

　　葛海龙指出，随着电动汽车保有量的增大，电池安全或者自燃事件频率也越来越高，影响越来越大，综合对多起安全事件进行分析，得出如下几个结论：

　　第一、磷酸铁相关车型安全风险也同样不可忽视，电芯材料的相对安全并不代表电池包安全或整车安全，不能画等号。

　　第二、静置停放下发生自燃的概率比较高，表明电池在使用过程中产能的损伤是从量变到质变的过程，单次使用不当或滥用，不一定会立刻对电池造车严重损伤。

　　第三、整车现在对电池设计了比较好的主动冷却系统，高温和常温环境下电池安全并没有很大差别。

　　葛海龙表示，因为电池安全非常重要，因而各个国家都制定了相关的安全标准。从横向看，美国的标准是目前最严格的，包括它要求实验室温度为55度，且电量要求100%的SOC，1个小时不起火。目前中国的国标要求5分钟，但预计很快会提升至30分钟，“整个标准是向着一个越来越严的方向在发展。”

　　葛海龙指出，单颗电芯的安全不代表整个电池包的安全，电芯安全只是第一步，在电池包和整车设计时，还需要考虑各种应用环境和工况，采取一些主动防护。

　　葛海龙还强调，除了电芯安全、主动防护外，还要保证整个电池包不会进入一种失控的状态，也就需要加入被动安全，“整个电池的安全是一个全面的考虑，从电芯到系统，从主动到被动，从隔离到疏导。”

　　在葛海龙看来，整个电池行业安全方面，最难的应该是全化学体系都能实现零热失控，上汽魔方电池已经做到了这一点，主要得益于采用了全面的安全防护措施，可以用“遇、导、卧、隔、疏”，来总结这一系列安全设计理念。

　　以“卧”字为例，魔方电池采用的是一个电芯躺式布置的方式，它能够最大限度地减少相邻两颗电芯之间的传染路径。同时躺式布置，电芯的防护阀是朝向两侧的，能够天然降低整个安全的伤害。

　　葛海龙表示，经过与目前主流的电芯对比分析，使用同样的电芯和防护材料的情况下，躺式布置的安全性是远远好于立式布置的电芯。

　　另外，魔方电池因为整个架构上有先天性的优势，可以实现在单包多个不同的位置同时进行针刺，也不会发生热失控。

　　在被动安全层面，魔方系统基于不同层级从材料、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防护材料，再通过系统集成，以达到其设定的安全标准电池系统，“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。”

　　如在材料层面，上汽魔方电池具备从料片级到整包级这种筛选能力，通过和大部分供应商合作，开发一些DOE实验来筛选不同特性的材料所具备的性能，最后建立了一个丰富的数据库。

　　在电芯层面，通过电芯的测试，包括物理模型的推导，形成电芯的产热模型热失控的边界和热失控过程中它的一些参数和阈值。

　　在系统层面，就是要包括从机械、热、电，以及气整个方面的结构防护，同时在设计过程中以这种失效分析模式为驱动，最后在整包级别实现一个仿真性能和整包测试的闭环。

　　葛海龙表示，可以看出整个体系就是这样一个双环驱动，同时在这个过程中不断地积累数据，最后实现一个完全闭环和不断迭代，“有了这样的一个流程，我们整个开发周期可以大幅缩短，同时我们安全可以做到非常高的水平。”