摘要

為加速大圓柱裝車進(jìn)程，蘭鈞新能源正式推出BTL大圓柱電池系統(tǒng)，通過側(cè)碰安全、底部球擊安全、熱電分離、抑制熱蔓延等方面構(gòu)筑了圓柱電池系統(tǒng)安全高墻。

近年來，新能源汽車電池技術(shù)從電芯到系統(tǒng)層級的不斷創(chuàng)新，使得新能源車?yán)m(xù)航里程、快充、安全等性能得到不斷攀升。

且伴隨著動力電池單體結(jié)構(gòu)在方形、刀片、大圓柱之間的不斷變化，動力電池系統(tǒng)也經(jīng)歷了CTP、CTC等結(jié)構(gòu)進(jìn)階，而不同形態(tài)的電池影響著電池包的空間利用、安全設(shè)計等，也影響著系統(tǒng)的集成效率與集成成本。

大圓柱電池憑借尺寸標(biāo)準(zhǔn)、通用性廣等優(yōu)勢，可以兼顧高容量與快充性能，解決了乘用車?yán)m(xù)航里程不足以及充電時間長等用戶焦慮。多重優(yōu)勢下，大圓柱動力電池已獲得特斯拉、寶馬等主機(jī)廠的認(rèn)可，產(chǎn)業(yè)鏈上下游也在緊密配合技術(shù)攻關(guān)，大圓柱規(guī)模化裝車已提上日程。

蘭鈞新能源切入大圓柱領(lǐng)域，帶來了基于“辰星”技術(shù)下的BTL大圓柱電池，電芯主材采用了AAS包覆方式，改善了電池的產(chǎn)氣問題，安全問題得到保障。不僅如此，蘭鈞大圓柱還具備高容量、快充兩大優(yōu)勢，電芯能量密度可達(dá)280Wh/kg的同時，快充時間可控制在15分鐘以內(nèi)。

為加速大圓柱裝車進(jìn)程，蘭鈞新能源正式推出BTL大圓柱電池系統(tǒng)，通過側(cè)碰安全、底部球擊安全、熱電分離、抑制熱蔓延等方面構(gòu)筑了圓柱電池系統(tǒng)安全高墻。

1.大圓柱電芯本征安全“加固”系統(tǒng)安全

1 .1本征安全性

大圓柱電芯本征的安全優(yōu)勢在于圓柱體是最好的壓力容器，圓柱電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)也比方殼和軟包更加均勻。此外，大圓柱電芯單體容量小，以蘭鈞4695型號為例，其電芯容量為32Ah，理論上單個電芯熱失控釋放能量是同體系其他形態(tài)電芯的20%-25%，熱失控釋放能量小，從而降低熱危害。

1.2 較小的發(fā)熱量

從系統(tǒng)級別發(fā)熱原理分析，160ah方鋁發(fā)熱功率為I2·R1，32ah圓柱5并聯(lián)發(fā)熱功率為（I/5)2·R2·5，在發(fā)熱功率相等情況下推算得出5·R1=R2，假設(shè)160ah方鋁內(nèi)阻R1為0.6mΩ，則32ah圓柱內(nèi)阻為3mΩ，以上兩種發(fā)熱功率持平；實際受益于全極耳工藝，蘭鈞32ah圓柱電芯內(nèi)阻可以做到2mΩ以內(nèi)，則后者發(fā)熱功率相比前者降幅超過33%，從而避免了大容量電芯發(fā)熱量大、發(fā)熱居中的問題，提高了電芯間的溫度均勻性，提升了電芯循環(huán)壽命。

1.3 簡化膨脹力管理，提升循環(huán)壽命

從電池工藝來看，圓柱電芯極片圓形卷繞時JR各處膨脹力均勻無褶皺，減少褶皺析鋰風(fēng)險，提升了安全性。電芯之間蜂窩排布使得電芯之間互相隔離，消除電芯膨脹力的傳遞和累積，提升了電芯循環(huán)壽命。

1.4 高強(qiáng)度和抗碰撞

大圓柱電芯通過排列組合可以形成靈活的“蜂窩”列陣，在結(jié)構(gòu)安全方面的保障主要體現(xiàn)在電芯圓柱鋼殼結(jié)構(gòu)疊加蜂窩狀排布，可提升電池包機(jī)械強(qiáng)度和抗碰撞性能，側(cè)面抗擠壓能力達(dá)到國標(biāo)2倍以上，抗底部球擊120J能量，進(jìn)一步強(qiáng)化了大圓柱系統(tǒng)與車體的安全。

1.5 熱擴(kuò)散抑制

電池包內(nèi)電芯之間有蜂窩狀間隙，間隙內(nèi)填充隔熱膠體，降低電芯之間熱擴(kuò)散風(fēng)險。在隔熱膠體的加持下，當(dāng)被觸發(fā)電芯熱失控時，實測受體電芯瞬間最高溫度在180℃以內(nèi)，未觸發(fā)發(fā)生熱擴(kuò)散。單體電芯本征安全性疊加系統(tǒng)級別多重?zé)釘U(kuò)散抑制設(shè)計，保障了圓柱電池系統(tǒng)的安全性。

1.6 熱電分離和排煙設(shè)計

值得關(guān)注的是，蘭鈞通過熱電分離與獨特排煙設(shè)計，使電芯頂部高低壓電連接與底部熱失控噴發(fā)物質(zhì)互相隔離，避免產(chǎn)生拉弧和短路；電池包底部設(shè)計排煙通道層，兼具降溫功能，經(jīng)過排煙通道的降溫后煙氣最終以小于100℃溫度從箱體防爆閥排出，降低了熱危害；電池包內(nèi)電器倉與冷卻管路倉互相分離，進(jìn)一步實現(xiàn)電路與水路的安全隔離。

2.大圓柱選型+CTP/CTC技術(shù)

進(jìn)階帶來的“多重”降本

2.1為何是圓柱電池？其30年的發(fā)展已形成標(biāo)準(zhǔn)化的生產(chǎn)流程，且卷繞工藝已十分成熟，自動化程度高、一致性好，圓柱電池生產(chǎn)的高良率、高效率得到保障。圓柱電芯工藝路線相比方鋁或刀片工藝節(jié)拍縮減26%，圓柱電芯不需考慮卷繞過程的極耳對齊、預(yù)熱-熱壓、包Mylar膜等工序，提高了生產(chǎn)效率（目前行業(yè)水平大圓柱電芯的生產(chǎn)節(jié)拍可達(dá)300PPM)，可幫助下游新能源車打造規(guī)模化降本優(yōu)勢。

2.2更進(jìn)一步，蘭鈞依托大圓柱電芯標(biāo)準(zhǔn)化、平臺化優(yōu)勢，可基于同款容量規(guī)格電芯，匹配不同電量（80kWh~120kWh）、電壓平臺（350V/400V/650V）需求，做到一款電芯滿足多個客戶需求，從而降低電芯成本。

與此同時，隨著大圓柱配套新能源車在性能、降本上的得到廣泛驗證，系統(tǒng)層面的技術(shù)創(chuàng)新也得到關(guān)注。CTP將圓柱電芯直接集成到電池包內(nèi)，省去了模組部分，蘭鈞大圓柱系統(tǒng)重量成組效率達(dá)80%，系統(tǒng)能量密度224Wh/Kg；而CTC是CTP的進(jìn)一步集成，使用電池包外殼代替整車底盤部分部件，車電集成設(shè)計進(jìn)一步提升集成效率，幫助電池包和整車降低成本。

3.產(chǎn)能共振

加速大圓柱產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程

產(chǎn)能規(guī)劃方面，蘭鈞新能源位于嘉善的一期項目于去年6月正式通線，二期項目于今年1月28日完成簽約，預(yù)計建成后總產(chǎn)能可提升至32GWh；今年3月，蘭鈞新能源45GWh擴(kuò)產(chǎn)項目在嘉善正式簽約，計劃建設(shè)16條電芯生產(chǎn)線。根據(jù)其產(chǎn)能釋放節(jié)奏，預(yù)計2024年三期項目全面建成，將實現(xiàn)77GWh年產(chǎn)能，而基于大圓柱標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)優(yōu)勢，蘭鈞新能源在未來可快速規(guī)劃量產(chǎn)節(jié)奏，帶動電池系統(tǒng)的生產(chǎn)。

審核編輯：湯梓紅