“电池的安全性如何？”
“在炎热的天气下会不会发生起火的情况？”
“这款汽车的防水性能怎么样？”
……
随着新能源汽车走进千家万户，消费者经常提出这样的问题。
对于位于武汉的岚图汽车科技有限公司（以下简称“岚图”）来说，他们经常需要面对这些疑虑。夏季来临时，当地气温升高，雨水增多，人们不仅担心高温会导致电池故障，还担心汽车被淹后会出现漏电情况。
“根据国家标准，单个电芯发生热失控5分钟后不会导致电池起火。而我们实现了‘无烟’！”岚图动力电池技术负责人刘振勇在接受科技日报记者采访时自信地表示，“即使长时间浸泡在半米深的水中超过72小时，‘琥珀电池’仍然能够正常运行。”
背后的支撑是岚图全球首创的新能源汽车动力电池三维隔热墙技术。
防范“火灾蔓延”，为电芯构建“安全舱”
电池是新能源汽车的核心部件，也是最容易出现安全隐患的地方。事故碰撞、雨水浸泡、老化短路、过充过放等情况都可能导致电池内电芯发生过热失控，从而引发安全事故。
“车用动力电池通常由数百甚至数千个电芯组成，这也意味着存在数百甚至数千个热失控风险点。”岚图新能源技术负责人黄敏告诉记者，“如果某个电芯发生过热，引发其他电芯连锁反应，整个电池就会迅速升温、过热、起火，甚至发生爆炸。”
要防止电芯连锁热失控，阻止“火灾蔓延”至关重要。这个问题很明显，但在解决方案上，国内外研究机构选择了不同的技术途径。一些机构注重电池管理系统，持续改进软硬件以提高电池的热管理效能；一些专注于电池冷却方案，采用顶部和侧面水冷来散热；还有一些关注电池封装技术，通过改变封装方式来增强电池整体的抗压和阻燃性。
4年前，当岚图的研发团队着手解决这一难题时，意见并不统一。
有人认为重点应该放在隔热阻燃，也有人觉得绝缘散热才是焦点。“其实大家说的都对。我一直在想，能否找到一种融合方案，一并解决这些问题。”刘振勇告诉记者，一次偶然机会，他看到包裹着昆虫的琥珀，思路顿时有了。
为什么不能像琥珀那样，将电芯封装起来?只要找到合适的材料，隔热、阻燃、绝缘都不是问题。
“就好比用特殊材料搭建出一个个‘安全舱’，将电芯悉数包裹起来。”刘振勇打了个形象的比方，“即使某个电芯出现‘暴躁’情况，也只能老老实实待在自己的舱内。”
技术路线直接明了，实施路径却错综复杂。
并不是将整个电芯一包了事这么简单。裸露在外，连接电路的电芯两极怎么办?研发团队苦苦思索解决方案。
“经过反复探讨，大家形成了‘上隔下散’的共识，就是在电芯顶部及四周铺设隔热阻燃材料，在电芯底部部署快速散热系统。”黄敏介绍道。
不断完善电路设计、再三验证冷却方案、来回替换耐温材料……最终，研发团队首创出三维隔热墙技术——电芯与电芯之间通过“琥珀”包裹隔离，电芯顶部布置耐1000℃高温的隔热阻燃层，电芯底部与高效液冷系统接触。
“‘琥珀’为电芯构建‘安全舱’，耐高温隔热阻燃层保护车内人员安全，液冷为极端情况下过热电芯‘降火’”。
刘振勇表示，即使车辆发生事故，如挤压、燃烧或进水，“琥珀电池”仍能保持安全状态。
选择最佳材料，实现“鱼与熊掌”兼得
实现三维隔热墙技术的核心在于材料，尤其是用于制造“琥珀电池”的材料。
研发团队的重点是研究开发这种特殊材料。
外部材料包裹电芯会增加电池的重量和体积，必然导致单位质量和单位体积的储能量下降，这与动力电池通常追求的高能量密度存在天然矛盾。
在研发初期，由于材料选择的挑战，“琥珀电池”的能量密度并不高，从而限制了车辆的续航能力。岚图首席执行官卢放表示：“安全与能量必须兼顾，就像‘鱼与熊掌’一样。”
各项性能的平衡是一项复杂的系统工程。“我们需要考虑防撞、防火、防水和成本，同时也要考虑重量、体积以及维护保养的便利性，必须找到‘最大公约数’。”黄敏解释道。
2020年，黄敏和刘振勇带领着一个由10多人组成的研发团队，在一个由废弃厂房改造而成的实验室里，将动力电池分成了56个模块，开始寻找最佳材料的解决方案。
“在防火性能方面，我们根据电芯失控时喷发的温度，尝试了大约40至50种不同的材料组合进行实验。”回忆起当时的实验场景，刘振勇笑着说道，“56个模块，就像点炮一样，你响我响它也响。”
为了控制重量和体积，研发人员从优化注胶工艺着手，不断改进材料及其用量，以减少填充空间。
尽量减少不是关键材料的部分，有更轻、更小体积的替代材料时，尽量进行替换。团队不断尝试各种材料的组合与配比，持续改进。经过一年多的努力，最终找到了解决方案——在电池包内填充一种特殊有机硅复合材料。
这种材料由有机硅聚合物、低密度隔热材料和阻燃剂构成，经铂金催化后形成高效隔热阻燃绝缘层。黄敏介绍说，它像透明的琥珀一样将电芯包裹其中。
在进行安全性能验证时，现场一片寂静。
大家屏住呼吸，目不转睛地观察着热失控系统试验箱内的动力电池。
温度迅速上升，达到50℃、100℃、200℃……最终达到300℃。
令人振奋的是，试验过程中没有冒烟、起火或爆炸，即使最接近“火炉”的电芯，监测显示其温度也未超过70℃。
“成功了！”团队欢呼起来。这款安全性能高、能量密度大的“琥珀电池”终于问世。
装有“琥珀电池”的岚图汽车，从中国启航，驶向世界。2022年，进军北欧；2024年，踏入南欧……
“发展新能源汽车是我国从汽车大国迈向汽车强国的必由之路。”展望未来，卢放信心满满地表示，“我们将继续投入科研攻关，推出更加安全智能的新能源汽车，为中国制造业增添新的亮点！”
