在2020年出臺(tái)的國(guó)標(biāo)規(guī)定的5分鐘逃逸時(shí)間之上，每一家主機(jī)廠都有不同的技術(shù)要求，比五分鐘要更長(zhǎng)，可能是半個(gè)小時(shí)或者一個(gè)小時(shí)，要求非常高。

行業(yè)內(nèi)卷之下，NP（無(wú)熱擴(kuò)散）已成為共識(shí)的底線標(biāo)準(zhǔn)。

寧德時(shí)代首席科學(xué)家吳凱曾提出，就安全角度而言，動(dòng)力電池?zé)o熱擴(kuò)散是一個(gè)重要的技術(shù)發(fā)展方向。他提及，根據(jù)寧德時(shí)代進(jìn)行的客戶調(diào)研，超過86%的整車廠都對(duì)后續(xù)產(chǎn)品提出了無(wú)熱擴(kuò)散的要求。

透過近期的兩大展會(huì)——上海車展和CIBF，我們發(fā)現(xiàn)，主機(jī)廠、動(dòng)力電池企業(yè)、隔熱防火材料企業(yè)等應(yīng)對(duì)CTP/CTC電池包的熱擴(kuò)散防護(hù)方案目前以全方位的復(fù)合方案為主，達(dá)到基本的NP，乃至NP 2.0。

堵：陶瓷化硅泡棉、氣凝膠

起到“堵”的作用的一般是被動(dòng)熱管理系統(tǒng)中的防火隔熱材料。

隨電芯和電池包結(jié)構(gòu)的不同，電芯之間、電池上蓋的隔熱材料目前主要有云母板、氣凝膠、有機(jī)硅泡棉、以及一些復(fù)合材料等。

在彈匣2.0中，廣汽埃安與中國(guó)航天合作，開發(fā)了隔熱和相變吸熱雙重功能的熱管理材料，相變潛熱相對(duì)常規(guī)材料提升10倍。在集成封裝上，通過形成隔熱-相變-隔熱復(fù)合隔熱技術(shù)，整體隔熱性能提升40%。

麒麟電池的多功能彈性?shī)A層，水冷、隔熱、緩沖功能三合一，置于側(cè)面而非頂部的水冷系統(tǒng)，既作為冷板，又可以隔熱，避免相鄰電芯的熱擴(kuò)散，又作為結(jié)構(gòu)件承擔(dān)機(jī)械力。

圣戈班針對(duì)不同的應(yīng)用場(chǎng)景推出的熱擴(kuò)散防護(hù)解決方案有功能性陶瓷硅泡棉TRP5000，在常溫下保持硅橡膠特性，耐溫到1300℃，高溫下可以瓷化形成自支撐無(wú)機(jī)層，防火層可以提供很好的阻燃、耐火燒、耐火沖擊的作用。

現(xiàn)在市面上其實(shí)主流的隔熱防火材料是云母，但是云母的密度相對(duì)比較高一點(diǎn)的，圣戈班稱，TRP5000的密度相對(duì)云母會(huì)輕30%~40%，能夠幫助主機(jī)廠縮減輔材的重量，提高電池系統(tǒng)能量密度。

羅杰斯的電動(dòng)汽車電池包材料解決方案包含電芯隔墊，可用于軟包電池和方形電池，提供壓縮襯墊和熱失控防護(hù)二合一方案。羅杰斯正在商業(yè)化通過組合不同的絕熱層制作的復(fù)合材料或特殊化學(xué)配方的材料，從而實(shí)現(xiàn)既具有定制化壓縮性能和也具有優(yōu)異熱防護(hù)作用的多功能泡棉，如將金屬箔復(fù)合膜與聚氨酯或硅膠等壓縮襯墊材料一同使用，既能阻擋直接火焰，也能將熱量散發(fā)出去，使泡棉在遇熱時(shí)堅(jiān)持更長(zhǎng)時(shí)間。

富程威結(jié)合EV用電芯更長(zhǎng)壽命、更安全、更低成本的市場(chǎng)發(fā)展需求，開發(fā)了高性價(jià)比的多種有機(jī)硅系列產(chǎn)品，其中其特種硅橡膠可用于新能源汽車的隔熱應(yīng)用需求。

氣凝膠方面，江蘇珈云新材是CIBF展上少有展出氣凝膠的隔熱防火材料企業(yè)。珈云新材展出了高性能陶纖氣凝膠絕熱氈產(chǎn)品AJ1025、泡棉氣凝膠、濕法玻纖氣凝膠、預(yù)氧絲氣凝膠等產(chǎn)品。其中AJ1025是國(guó)際首款長(zhǎng)時(shí)耐1000℃，短時(shí)耐1300℃的高溫氣凝膠電芯間隔熱片。

疏：熱電分離

PACK層級(jí)的熱電分離是做到NP 2.0的關(guān)鍵技術(shù)。

傳統(tǒng)電池PACK中，電芯防爆閥和極耳在同一側(cè)，熱失控泄壓區(qū)與高低壓線路處于同一區(qū)域。一旦發(fā)生熱失控，噴發(fā)物容易在泄壓通道堆積，造成高壓短路，帶來(lái)熱失控后的“二次危害”。因而，電池包要做到真正的“無(wú)熱失控蔓延”，需要控制高溫和導(dǎo)電對(duì)絕緣帶來(lái)的巨大破壞力。熱電分離被許多主機(jī)廠和電池廠視為通向新一代防護(hù)技術(shù)的必經(jīng)之路。

寧德時(shí)代提出逐步迭代的NP技術(shù)，從NP1.0到NP4.0第一代為被動(dòng)防護(hù)不擴(kuò)散，第二代是主動(dòng)隔離，第三代為煙氣控制，第四代則是故障降維。麒麟電池應(yīng)用的NP2.0技術(shù)采用了高壓與煙氣主動(dòng)隔離技術(shù)，能兼容不同電池化學(xué)體系與電壓平臺(tái)。

蜂巢能源的龍鱗甲電池、中創(chuàng)新航的OS電池、捷威動(dòng)力的海綿電池、億緯鋰能4695大圓柱電池包、欣旺達(dá)閃充電池等均采用熱電分離技術(shù)，保證電池的安全性。

龍鱗甲電池采用熱電分離的設(shè)計(jì)思路，就是將熱失控區(qū)域與電連接區(qū)域分割。底部泄壓閥與兩側(cè)極柱完全物理隔離，電芯的泄壓物與電氣連接空間完全絕緣，杜絕了“熱失控”后導(dǎo)致的“電”的危害。

中創(chuàng)新航開發(fā)的TPP（熱抑制保護(hù)）2.0技術(shù)，電芯沿著高度方向——Z向泄壓，同時(shí)還設(shè)置了獨(dú)立的泄壓空間，保證氣體不跟強(qiáng)電發(fā)生交聯(lián)，讓熱失控泄壓空間與電氣空間有效分割，避免噴發(fā)物造成高壓電器短路。

捷威動(dòng)力海綿電池通過“氣液分離”結(jié)構(gòu)，精準(zhǔn)計(jì)算和控制氣液分離閥開啟，實(shí)現(xiàn)熱失控定向排氣，使熱“失控”轉(zhuǎn)變?yōu)椤翱煽亍?，滿足TP“零”擴(kuò)展需求。其在電池包縱梁上設(shè)有氣液分離裝置，氣體通過上蓋導(dǎo)氣槽引導(dǎo)導(dǎo)出，液體通過整車的膨脹壺，包內(nèi)壓力增加，液位在壓力作用下下降，冷卻液通過整車膨脹壺進(jìn)行收集。

基于上下游企業(yè)對(duì)電池安全的關(guān)注和新技術(shù)、新產(chǎn)品布局，我們可以看到，隔熱防火材料、熱電分離等的應(yīng)用正在升級(jí)動(dòng)力電池的被動(dòng)安全技能，給予新能源汽車更充足的信心。

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