比亚迪气凝胶专利曝光,电车安全神器还是智商税?车主吵翻了

前些天比亚迪搞了个大动作,公布了一项关于聚酰亚胺气凝胶的新专利。这玩意儿听起来挺玄乎,说白了就是通过改良工艺,能在常压下做出完整的气凝胶材料,隔热绝缘效果都不赖,打算用在电池和电控系统上做防护。

消息一出,网上就炸开了锅。有人拍手叫好,觉得国产技术又进步了;有人却冷嘲热讽,说气凝胶早就不是啥新鲜货了,别家车企早用上了,比亚迪反倒自己不怎么用,估计又是研发出来放专利库里落灰的玩意儿。

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更热闹的是车主圈子里的争论。一派人坚持认为,气凝胶就是电池的救命符,没配这东西的电车根本不能买,管你是特斯拉还是比亚迪的某些车型,统统不考虑。还得看用了多少,咋用的,用料不够实在,那就是糊弄人。

另一派则觉得这东西被吹上天了,电池真烧起来,这点材料根本挡不住,关键还得看电芯本身够不够靠谱,或者靠刀片、圆柱这些结构设计提前防范。极端点的干脆说,只要用了三元锂电池,加啥材料都没戏。

这气凝胶到底是个啥?能不能救电车一命?咱们今天就把这事儿掰扯清楚。

说起这材料,来头确实不小,连火星车都用它做隔热层。为啥?因为它隔热效果实在太牛了。

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道理其实挺简单。空气本身就是很好的隔热材料,静止状态下导热率只有0.026,咱们冬天穿的羽绒服能保暖,靠的就是羽绒里困住的空气层。麻烦的是空气太飘了,一有温差就开始乱窜,对流一产生,隔热效果立马打折扣。

科学家们就琢磨出了气凝胶这招。这东西看着像果冻,放大了瞧却是海绵结构,全是密密麻麻的小孔。材料骨架本身就能减少热传递,关键是空气被困在这些小孔里几乎不动弹,对流现象基本没了,隔热能力自然就上来了。

这么一搞,气凝胶的常温导热率能降到0.012-0.02,差不多是空气的两倍,基本触碰到物理极限了。更绝的是它还是世界上最轻的固体,重量只有空气的六分之一,用在车上完全不影响轻量化设计。

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现在不少车企都把它用在电池包上。拿宁德时代的麒麟电池来说,在电芯侧面贴上1毫米厚的二氧化硅气凝胶垫片,主要就是防止某个电芯短路引发热失控后,火势迅速蔓延到整个电池包。不光是电芯之间,水冷板通道、电池包外壳、泄压阀这些地方也都能贴,基本把电池包武装得严严实实。有些车企敢喊出“零自燃”,底气就在这儿。

可问题来了,车企费这么大劲搞气凝胶防护,现实中电车该起火还是起火,该烧还得烧。所以很多人就觉得这东西也就PPT上好看,实际作用有限。

我专门请教了一位在车企搞电池研发的朋友小A。他跟我说,气凝胶只是防止“热蔓延”的手段之一,确实没大家想的那么神。

第一得明白,“航天材料”这四个字可不等于金刚不坏。就好比宇航员的宇航服,能在特定环境下隔绝高温,但你让它去消防救火,照样会烧坏。

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气凝胶也一样。主流的二氧化硅气凝胶短期内能扛住1200度的高温,时间一长就不行了,耐火性能会降到300-600度。这个水平对付普通火源够用,可要应付三元锂电池热失控就不够看了。三元锂在局部区域能烧到1000-1200度,气凝胶最多撑个10到30分钟,之后还是会被烧穿。

打个比方吧。你邻居家着火了,有气凝胶就相当于你们之间隔着一堵墙,短时间内火烧不过来,但不代表邻居家的火永远烧不到你这边。它的作用更多是争取时间,等你发现隔壁窗户冒烟了,闻到烟味儿了,还得赶紧想办法跑路。

所以经常出现的情况是,电车烧了,人还活着。这必须感谢气凝胶帮忙争取了逃生时间,可要从根本上解决电池热失控问题,还得靠电芯技术本身。

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你既不能把气凝胶当成唯一的救星,也不能说因为避免不了起火就完全不需要它。

再说气凝胶的效果确实跟厚度、材料选择有关系。

用料比较狠的应该算第一代奥特能平台了。它大面积采用阿斯彭公司(NASA的供应商)的气凝胶做隔热,最多装了180多片,隔热面积达到11平方米多,性能也更强,短期内能忍受1400度高温,防护时间能延长到50分钟。

不过考虑到成本问题,后来的奥特能2.0直接把三元锂电芯换成更稳定的磷酸铁锂,气凝胶方案就被砍了,改用复合陶瓷材料,这东西在1000度下能扛两星期,成本还降了三成。

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这就让更多人怀疑,气凝胶这条路到底走不走得通。

目前电池安全上出现了两个方向。一边是追求极致性能的三元锂加气凝胶组合,一边是为了控制成本放弃气凝胶的磷酸铁锂路线。

可是不是用磷酸铁锂就不需要气凝胶了?磷酸铁锂配上气凝胶会不会更安全?这些问题都还没定论,也是大家争论的焦点。

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我个人觉得,气凝胶这个方向还是值得继续研究的。

一来随着产能扩大,普通二氧化硅气凝胶制品的均价可能降到180块一平米,不管三元锂还是磷酸铁锂,电池包全面配备气凝胶并不是遥不可及的事。

二来最近三年国内企业在气凝胶方面的专利已经占了全球的57%,很有可能在将来超过阿斯彭这些国际大厂,找到更安全的技术方案。

不过话说回来,对电池安全技术而言,气凝胶只是咱们能看见的表面功夫,真正解决热失控问题的关键,还得看正负极材料和电解液这些核心技术的突破。

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相信以后电车会越来越安全,这是技术发展的必然趋势。

你觉得气凝胶到底有没有用?如果让你选车,会不会因为有没有气凝胶而改变决定?欢迎留言说说你的看法。

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