今天一起探討氣凝膠在汽車動(dòng)力系統(tǒng)中的應(yīng)用,以小米/華為/吉利/上汽/小鵬/廣汽/特斯拉為例!

在新能源汽車向高能量密度、超快充與極致安全演進(jìn)的過(guò)程中,氣凝膠作為“隔熱之王”正從航天軍工領(lǐng)域向動(dòng)力系統(tǒng)加速滲透。這一革命性材料憑借其納米級(jí)多孔結(jié)構(gòu)(孔隙率>90%),以僅3kg/m3的超輕密度實(shí)現(xiàn)優(yōu)于傳統(tǒng)陶瓷10倍的隔熱性能,成為破解電池?zé)崾Э亍㈦姍C(jī)過(guò)熱等痛點(diǎn)的關(guān)鍵材料。


以下展示了部分新能源品牌汽車在動(dòng)力電池中應(yīng)用氣凝膠的案例:


1、小米汽車

小米SU7 Ultra:2025年新發(fā)布的SU7 Ultra搭載了全球首發(fā)的寧德時(shí)代麒麟II電池包,這是目前性能最強(qiáng)的量產(chǎn)電池包之一。小米SU7 Ultra電池電芯之間鋪設(shè)170片1mm的超薄氣凝膠,整個(gè)隔熱層能夠抵御1200℃火焰長(zhǎng)達(dá)15分鐘。

小米SU7:去年發(fā)布的小米 SU7標(biāo)準(zhǔn)版搭載弗迪(比亞迪子公司)的刀片電池,Pro 和 Max版分別搭載寧德時(shí)代)的神行電池和麒麟電池,電池電芯間采用的165片氣凝膠隔熱防護(hù)。


2、華為汽車

問界M9純電:2023年底華為新發(fā)布的問界M9純電車型,在電池安全方面采用五層熱安全防護(hù)(耐高溫云母板、絕緣云母體、航空級(jí)隔熱氣凝膠、納米級(jí)陶瓷絕熱層、超薄液冷降溫系統(tǒng)),支持電池?zé)崾Э睾?0分鐘無(wú)明火,并通過(guò)16個(gè)安全點(diǎn)位傳感器實(shí)現(xiàn)碰撞后毫秒級(jí)高壓斷電。 

五層熱安全保護(hù)指的是:

智界S7:2023年11月9日晚間,華為發(fā)布智界S7并開啟預(yù)售,智界是華為與奇瑞合作的智選車品牌。該車搭載“巨鯨”電池平臺(tái),擁有業(yè)界最薄800V高壓電池包,電池包厚度僅有117mm,相比傳統(tǒng)方案降低16.4%。線束減少80%。同時(shí)擁有五層熱安全防護(hù)(耐高溫云母板、絕緣云母紙、航空級(jí)隔熱氣凝膠、納米級(jí)陶瓷絕熱層和超薄液冷降溫系統(tǒng)),能做到主動(dòng)冷卻和無(wú)障礙排氣。該100度電池包支持800公里以上超長(zhǎng)續(xù)航。


3、吉利汽車

吉利汽車集團(tuán)的前瞻產(chǎn)品有高溫下隔熱性能優(yōu)于氣凝膠材料的納米防火隔熱紙。

極氪麒麟電池系統(tǒng):電芯間采用氣凝膠+水冷板復(fù)合隔熱。極氪001搭載100kWh“極芯”電池包等,CLTC最大續(xù)航里程能達(dá)到732km。特別是2023款極氪001 WE 100kWh版本,配備了CTP 3.0麒麟電池,CLTC續(xù)航里程竟然可達(dá)1032km。

極氪神行電池系統(tǒng),大概是奔著六邊形戰(zhàn)士去的,除了在快充,續(xù)航外想做出一個(gè)比較好的平衡外(雖然這個(gè)平衡沒有做好),它在體積集成效率-安全-成本這三者也希望做一個(gè)平衡,在電芯之間回形框+氣凝膠的方案進(jìn)行了優(yōu)化,采用了非一體式的回形框,加之超薄的氣凝膠層。


4、上汽

智己汽車:上汽集團(tuán)在用戶最關(guān)心的三電安全方面,年均超200億元研發(fā)投入,并與寧德時(shí)代聯(lián)合開發(fā)準(zhǔn)900V電池包。電池包內(nèi)部采用三元鋰6系中高鎳單晶高壓高倍率電芯,是目前行業(yè)內(nèi)兼顧能量密度和穩(wěn)定性的最優(yōu)解。

智己在電池隔熱材料方面,采用近200片航空級(jí)絕熱氣凝膠,遠(yuǎn)超行業(yè)平均水平,高效將熱量精準(zhǔn)控制在特定區(qū)域不蔓延;PSG相變超材防火墻,可耐受1000℃高溫10分鐘以上,防火阻燃,鑄就堅(jiān)實(shí)可靠的“防火墻”。


5、小鵬汽車

小鵬汽車2023年款P7i以及G6和G9全系標(biāo)配3mm氣凝膠隔熱防火層。

全新P7i:小鵬全新P7i的全系熱管理效率都有了優(yōu)化,讓電池散熱能力提升160%,冬季續(xù)航提升15%,零度采暖能耗下降35%。而且其氣凝膠的隔熱設(shè)計(jì)也防止了熱失控的問題,大大的提升了車輛的安全性。電池安全也是重中之中,其電池包的電芯間采用 3mm厚度氣凝膠,可隔熱無(wú)熱蔓延無(wú)明火,加上多搭80片的航天航空級(jí)氣凝膠,也可以耐受超過(guò) 665℃的極高溫,并持續(xù)超過(guò)20min。


6、廣汽乘用車

傳祺新能源E9:搭載巨灣插混超充電池,巨灣技研除了充電速度快,高安全性同樣是巨灣插混專用超充電池的重要特性,獨(dú)創(chuàng)了電芯間隔氣凝膠、防爆閥泄壓通道錯(cuò)位設(shè)計(jì)等安全防護(hù)技術(shù),并采用云母+絕緣層及耐高溫材料。在傳祺E9超充系列車型上,巨灣技研進(jìn)行了大量的安全性設(shè)計(jì)及試驗(yàn),包括電芯層面、組層面、液冷系統(tǒng)、BMS以及整包設(shè)計(jì)等方方面面,以確保電池在充電以及車輛運(yùn)行過(guò)程中不會(huì)出現(xiàn)安全隱患。


7、蔚來(lái)

蔚來(lái)ET7:2024款蔚來(lái)ET7與150kWh電池包官方續(xù)航實(shí)測(cè)萬(wàn)完成,搭載150kWh電池包的2024款ET7,在三條不同的高速公路線路上實(shí)測(cè)續(xù)航均突破了1000公里。蔚來(lái)ET7在電池模組間植入1mm厚CFAC阻燃層,成功通過(guò)2000℃噴火測(cè)試,為電池?zé)崾Э貭?zhēng)取30分鐘逃生時(shí)間。 

有博主猜測(cè):在蔚來(lái)150kWh電池包拆解中,電芯間填充的氣凝膠-陶瓷纖維復(fù)合隔熱層。該材料采用NASA航天器隔熱瓦同源的二氧化硅氣凝膠基材,摻雜碳化硅納米線增強(qiáng)機(jī)械強(qiáng)度,導(dǎo)熱系數(shù)低至0.015W/m·K(僅為傳統(tǒng)云母片的1/20)。


8、特斯拉

特斯拉Model Y:特斯拉在新款Model Y上實(shí)現(xiàn)了4680電池、CTC方案和一體壓鑄技術(shù)三大黑科技,進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)降本增效。4680電池核心創(chuàng)新工藝為:大電芯+全極耳+干電池技術(shù);氣凝膠在電芯頂部(靠近電池包外殼的區(qū)域)形成隔熱層,主要用于阻斷熱失控時(shí)高溫向車廂或相鄰電芯的傳遞。