【行业研究报告】电气设备-电气设备:新能源车前瞻技术研究之一:新能源车自燃问题分析

类型: 行业深度研究

机构: 德邦证券

发表时间: 2021-10-16 00:00:00

更新时间: 2022-06-06 02:21:54

投资要点:
自燃事件频发,安全问题成为新能源汽车的达摩克利斯之剑,“永不自燃”已经成
为行业共识。通用汽车因电池安全问题召回14.2万台BoltEV,LG将为此赔偿19
亿美元,此次召回将是新能源汽车发展进程中的里程碑事件,安全问题迫使各企业
加速推出“永不自燃”电池技术方案。
热失控防护关键影响因素众多,材料热稳定是基础,系统防护是核心。针刺试验成
为电池安全测试标准,比亚迪选择全面切换至铁锂电池,其余大多数企业选择铁锂、
三元两条技术路线。三元材料稳定性差,电芯无法安通过针刺,主要通过加强系统
级防护,使得电池包通过针刺试验,即使发生单电芯热失控,也不会危及乘客和整
车,只需更换电池包即可。
第一代热失控防护方案:圆柱最简单,方形已突破,软包难度最高。该方案以加强
隔热,加快散热为主要技术手段。通过单体释放能量、单位散热能力、周边电芯隔
隔热,加快散热为主要技术手段。通过单体释放能量、单位散热能力、周边电芯隔
热能力等多维度定量分析,发现不同封装方式对电池热失控防护有重大影响。第一
代技术目前已实现量产,其中以广汽“弹匣电池”、上汽“永不自燃”电池、蔚来
“无蔓延安全设计”电池等为代表。
第二代热失控防护方案:大量灌注冷却液灭火,预计2023年量产。大量灌注水是
目前唯一能够熄灭锂电池火焰的方法。精妙设计电池包冷却管路,在热失控时充分
利用电池包内冷却液,实现定向灌注冷却液灭火。防爆阀在上方的硬壳电芯使用该
方案的效果最佳。
第三代热失控防护方案:超高热稳定性材料是关键,高镍电芯均可通过针刺。目前
已知可行的技术路线包括与磷酸锰铁锂混用、复合集流体、固态电介质等。磷酸铁
锰锂与高镍材料混合后,热稳定性显著提升,正极材料的主要放热峰温度由217℃
提升至252℃,释放总热量由2362J/g降低至1800J/g。宁德时代专利显示在试验
条件下,采用复合集流体后的10颗NMC811电池均通过针刺试验。OPPO也发
布了复合集流体的相关技术。固态电解质燃点非常高,能提高电池热稳定性能,但
目前技术并不成熟,全固态电池量产为时尚早。
风险提示:技术进步不及预期,新技术应用不及预期,产品开发验证与实际使用存
在差异,原材料及能源供应不及预期,新能源汽车销量不及预期。
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