技术｜长城汽车大禹电池曝光 8大设计理念缔造安全新高度

随着动力电池技术飞速发展，用户购买新能源汽车的顾虑正逐步得到缓解，但是电池安全问题仍然是制约电动汽车发展的关键因素。

长城汽车以“大禹治水，变堵为疏”为原理，推出的大禹电池技术，核心优势是可实现“电芯化学体系全覆盖”、“任意位置电芯” 、“单个或多个电芯”触发热失控的情况下都能实现不起火、不爆炸，将电池安全提升到了全新高度。

大禹电池技术将于2022年全面应用于长城汽车旗下新能源系列车型，首搭项目为沙龙品牌第一款车型。

同时，大禹电池技术专利将永久免费开放，共同促进动力电池行业安全升级。

“大禹电池“有8大全新设计理念——热源隔断、双向换流、热流分配、定向排爆、高温绝缘、自动 灭火、正压阻氧、智能冷却，目前已获得数十项核心技术专利。

一、8大全新设计理念

1、热源隔断

热源隔断提供电芯和模组双重防护。

电芯防护方面， 电芯间采用全新开发的双层复合材料，既能隔离热源，又耐火焰冲击，有效解决了传统气凝胶不耐冲击的痛点。同时结合不同化学体系电芯循环膨胀特性不同，设计双层复合材料，既可有效解决电芯膨胀对空间的需求，又能隔离热源。

模组防护方面，模组间采用高温绝热复合材料，可阻止火焰冲击和长时间传热传 导。防护罩设计定向排爆出口，能快速将模组内部高温气火流排 出，避免模组内部热蔓延。

2、双向换流

热失控过程中会产生大量高温、高压气火流，通过对多种类换流通道设计方案仿真模拟，实现换流强度和比例的精准化设计，有效控制热源按预定轨迹流动，减少对相邻模组的热冲击，避免再次引燃。

3、热流分配

通过搭建燃烧模型、热力学与流体力学拟合仿真、冲击强度和压力计算等虚拟技术应用，可实现气火流在不同结构通道内的均匀分布。

4、定向排爆

作为大禹电池最核心技术，通过分流、导流、换流将火源快速引导至灭火通道并安全排出。目前已攻克了通道内压力和流量均匀化调节的难点，消除了热量集中，使气火流在通道内分层均匀流动。

5、高温绝缘

为消除热失控过程中的高温对铜排线束造成绝缘损伤，防止高压起弧损伤金属箱体，对高压连接及高压安全区域进行高温绝缘防护设计。

6、自动灭火

在定向排爆出口设置多层不对称蜂窝状结构，实现火焰快速抑制和冷却，并通过多点化、均布化、小型化设计，有效减小体积、降低重量，提升降温效果。

7、正压阻氧

根据蜂窝孔径及单位气体质量流量，保持包内压力始终高于包外，避免因氧气进入导致二次燃烧。

8、智能冷却

当电池管理系统识别到电芯已触发热失控，通过BMS和云端双重监控，确保整车快速开启冷却系统，抑制热扩散。采用单张大冷板与箱体集成设计方案，有效避免管路因高温泄漏和爆裂问题，并且根据电芯和模组热失控温度状态，智能调节冷却系统的开闭时间、流速、流量等，实现不同热失控条件下、高效冷却策略。

二、仿真分析

“大禹电池”还实现了无实包条件下全数字化热失控虚拟仿真。开展了行业内最为严苛测试验证：

选取行业公认最具挑战的三元811体系高镍大容量电芯；

对于三元811体系电芯而言，虽然针刺和加热剧烈程度相当，但加热产生的大量热源要比针刺严苛的多，所以测试采用加热触发；

触发位置选择了模组的中间电芯，而且是采用全球最严苛的两个电芯连续触发的测试方式。

测试过程中连续发生三次多个电芯集聚触发热失控，温度最高达到1037℃，电池包内气压达到三次高峰，瞬间最高气压约16kPa，通过尾部灭火盒设计将外溢烟雾最高温度控制在100℃以下，避免对周围产生二次伤害。

@一同君：

长城汽车致力于在2023年实现年产销280万辆，其中欧拉品牌实现新能源细分市场第一，全球销量超过100万。2025年，实现全球年销量400万辆，其中80%为新能源汽车，营业收入超6000亿元。未来五年，累计研发投入达到1000亿元，力争2045年全面实现碳中和。动力电池技术是汽车产业电动化转型的关键支撑。随着“大禹电池”技术的发布，长城汽车的目标将更完美地推进，同时也将为用户带来更安心的新能源出行体验。