尹东星：动力电池系统零热失控安全防护策略_新浪财经

专题：2024中国(郑州)新能源汽车生态伙伴大会

　　来源：汽车纵横网

　　9月22日-24日，2024中国（郑州）新能源汽车生态伙伴大会在河南郑州举办。本届大会以“车聚生态，智联未来”为主题，由郑州市人民政府、中国汽车工业协会等单位共同主办。大会由1场高端闭门会、1场主题大会、1场整零生态伙伴对话会、4场专题交流会、N场行业发布会、丰富的主题参观及相关配套活动组成，旨在集聚各方智慧、力量及优势资源，积极推动新能源汽车产业生态融合，促进郑州新能源汽车产业生态集聚化发展。其中，在9月24日上午举办的“动力电池行业发展专题会议”上，奥创特新（南通）新能源科技有限公司总经理尹东星发表精彩演讲。以下内容为现场发言实录：

　　非常荣幸在顾院长的平台上跟大家分享一些安全方面的防护策略，我是从2007年开始，进入到锂电池行业，开始做动力电池，然后经过18年，现在把精力都放在了安全这一个细分的领域，那么既然做安全，肯定是先售卖安全焦虑。

　　一、市场的背景。

　　这个是应急管理中心发布的新能源汽车燃烧的数字，平均每天是烧七辆车左右这样的一个数据，2023年的新能源汽车起火事故是约2100辆，大家知道实际的着火数量远大于这个数字。从锂电池的本身性能来看，它的热失控安全的拐点会出现在800到1000次循环左右，现在出安全问题的车的主力是在2020年之前生产的，从新能源车销量趋势可以看到，2017年到2020年，几乎我们新能源车是一个停滞的状态，每年都是100多万辆车，到2021年才爆发式的增长，可以预见到接下来这个安全的焦虑会越来越严重，这是新能源乘用车的一个情况。

　　对于储能来说，去年两会的时候，宁德时代的董事长提了提案，储能要建立核电级的安全。但是目前我们看，最近几年，尤其是最近的新闻我们也看到了，加州的储能着火，德国的储能着火等等，各种储能事故它的影响是越来越大，而且损失比乘用车来说高了很多的数量级，对于储能系统的安全也是有一个很有意思现象。有一个文献分析，我们储能的电池它的事故率最高的时期是0到1年和1到两年，也就是说和我们的常识是相悖的，正常的电池是用一段时间才有问题，从这个当中我们可以看到储能的乱象是什么样的，基本上电池要么不用，只要一用就会出问题。

　　2022年中电联也发布调研报告，储能电池的调用率只有6%，90%以上都是一个摆设是面子工程。我们现在的储能已经从原来大储逐渐地转向了工商储，真正要用起来了，这个时候用原来的老思路来做新储能是完全不可行的，大家虽然在卷成本，但是卷成本的同时安全是一个绕不过去的话题。从机理上来说，锂电池在使用的过程中，包括SEI膜破裂重构，包括负极析锂，还有电解液氧化分解，他的安全风险是在逐渐累加，还有快充实际上加速了安全衰减过程，文献显示刚才讲的800次的循环之后，安全的鲁棒性是明显变差的。

　　从国家的政策导向来说，从汽车强制国标38031，对储能的36276，包括两轮车的43854，都在今年提出了新的标准和新的征求意见稿，唯一更新的地方就是对安全的要求，尤其是38031，以前就是要求电芯热失控以后五分钟不能引起整车的燃烧，今年提出来就是不管电池是不是发生热失控，整车都不能发生着火爆炸。这些要求对安全防护领域也是一个重大利好。从整个的行业发展来看，新能源虽然大家都很卷，大家过得都没有很好，但是在整个的经济环境当中新能源还是最好的行业，没有之一，每年增长20%，其他的行业都做不到了。安全防护材料这个细分领域在未来的五年里面会到一个几千亿市场规模。

　　二、市场的现状。

　　安全防护措施可以分为本征安全、主动安全、被动安全。本征安全就是电芯自己的安全性，与能量密度负相关，随着固态电解质的推广应用以及一系列本征安全措施的使用，电芯的安全的窗口放大了，但是安全的风险并没有降低。左边是上个月一个视频的截图（图），就是现在很火很安全的半固态电池，针刺实验后炸的非常厉害。第二个就是主动安全，我们用大数据分析提前预测，提前预判，在电池发生安全风险之前把电池隔断掉，但是对突然死亡的电芯没有任何办法。本征安全和主动安全的效果类似，都是尽量地减少事故发生的概率，但是没有办法彻底消除事故。那么只有被动安全是靠材料来保证的。在军工和航空航天领域，最终保障安全的就是材料，材料才是我们安全的最后一道防线！所有的措施都失效了最后只能靠材料来扛！被动安全材料能真正地阻止热蔓延、火蔓延。

　　现在行业里面常用的措施包括像大圆柱以特斯拉为首的，做发泡灌封，这是一种方式，第二类是目前储能行业大部分采用的方案，加一些双面胶，MPP泡棉，发泡PU/PC等，这些材料都只能做一个缓冲的作用，但是真正发生事故的时候这些材料都是助燃的，不是阻燃的。第三类就是正规的乘用车一般都会采用铠装的方式，在不同的位置采用多种被动防护材料来阻止热蔓延、火蔓延和高压绝缘问题。现在行业里面我们分析有三个痛点：第一个痛点是单一材料的性能是有局限性的，包括咱们行业里最常用的气凝胶、云母、硅胶类的，很多的单一材料的堆砌又会造成成本的一个浪费，第二个就是成本和安全是存在一个很大的矛盾，大家都在卷成本，我觉得现在很多车企也好，很多的储能的经销商甚至业主也好，他不是不重视安全，而是在平衡这个安全防护成本和公关成本之间的比例，当有一天一个安全事故造成一个车企倒闭的时候，对安全的重视程度就完全不一样了。第三个痛点是现在电池包的体积能量密度不断增加，空间越来越小，对超薄的隔热材料有强烈需求。既要做到0.5mm左右的厚度，又要实现热蔓延阻隔，这是一个挑战。

　　三、解决思路。

　　解决热蔓延的总体思路就是安全网格化的管理，化整为零，多维防护。从生产过程到运输存储，再到使用过程，首先要化整为零，用隔热材料把整个系统分割成小格子，第二个就是多维防护，通过电芯间、电池上部、侧面、模组隔离、整包防护等多个角度，把这些不安全的隐患都给堵死。我们有几个核心的产品，首先是下一代气凝胶，我们采用了全新工艺，打破ASPON专利。我们把电池的生产工艺和气凝胶的生产工艺结合在一起，也是做了一个跨行业的组合创新，我们用烘干、碾压这样的方式做下一代的气凝胶，能达到原来气凝胶90%的性能，而且成本大幅度的下降，厚度也可以做到0.5毫米以下。

　　下一个也是我们现在在开发的新材料，低温导热、中温吸热、高温隔热，这样的一个矛盾体的材料，我们可以看到我们开发的都是各种功能的一个复合，他是通过低温的时候有8到10的导热系数，在电池升温的时候他通过相变会把这个热量吸收过来，然后高温的时候又能实现阻断热蔓延，他也是一个多种材料的复合。我们还有一个比较新的技术是智能灭火材料，目前这个概念已经在国外很多家都推出来的，我们是把他第一个做到产业化的。对锂电池最有效的灭火物质就是全氟己酮，但是全氟己酮常温下是业态的，没办法在电池包里面使用。我们的材料主要由高性能纳米胶囊包裹灭活降温的物质构成，在出现火源高温时候自动释放灭火降温物质快速灭火，如果热失控爆发比较剧烈，像三元和高镍这些热失控热量很大，他就起到一个消除温度尖峰的作用，来延缓热失控的蔓延。

　　四、奥创的发展历程！

　　我们奥创科技是在2020年成立的，虽然是个新公司，但是发展历程很长了。创始人曹晓燕博士2011年开始在天津大学先进陶瓷重点实验室及美国UCLA开始从事复合材料研究，当时主要做军工和航空航天材料。2016年我们创始团队加入了中科院电动汽车研发中心，在天津成立了材料创新中心，主要做新能源汽车轻量化和安全防护材料的研究。2018年参与天津力神主导的科技部新能源汽车重大专项。2020年曹博士带领了核心团队成立了奥创科技，专门从事安全防护材料的研发及产业化，2022年，完成天使轮融资，2024年初完成PRE-A轮，今年6月份我们南通的工厂正式竣工量产，同时拿到了上汽乘用车一级供应商定点，目前几家头部客户都在推进当中。现在奥创在南京还有研发办公室，主要生产工厂都在南通。我们公司的愿景就是深耕复材，守护生命，做新能源电池安全防护专家。我们做差异化的云母系列，就是改性保温、增加韧性，增加强度的复合云母片，气凝胶我们也开发了下一代的气凝胶的产品，精准匹配客户的应用场景，还有一些防火系列，就是柔性防火片，防火板这些等等。我们公司使命就是“以创新成就客户，以价值成就员工”。

　　这个是我们公司车间的照片和全自动的生产线，我们自己开发了一系列的全自动的生产线，这个是曹博士的介绍（图），我们产品系列刚才讲的第一代产品目前已经批量生产，包括给上汽等几个车企配套的，气凝胶系列，云母系列还有防火系列。第二代、第三代产品也已经完成开发，正在与多家客户做测试验证。

　　我们有几个竞争的优势，普通的金云母几乎没有隔热效果，但是我们把云母板做改性隔热，在保持了原有的绝缘、强度、耐高温等性能基础上把导热系数降低了一个数量级，性能表现优异。然后我们的气凝胶就是可以保证气凝胶在800摄氏度时仍然保持结构完整和隔热性。我们的主要的核心技术包括陶瓷化技术，保温云母技术，还有超薄及耐高温气凝胶的技术，还有纳米胶囊技术，这是几个核心点，这些都是技术性的资料，后面如果说哪一位朋友对技术方面更感兴趣的话也欢迎我们做更详细的交流。

　　五、产品服务。

　　首先我们可以根据客户现在使用的产品及要求，给客户提供更高性价比的产品。第二个我们更强的一点就是可以帮助客户做完整的解决方案，因为现在很多新一代的电池在不断地推出，对于它的热失控的表现包括客户也没有太多的经验，我们就和客户一起，通过它的温升曲线、产气量和燃烧爆炸的剧烈程度，匹配不同的解决方案，从整包的角度在成本可控的情况下来实现安全防护。最后我们还有很多的创新技术，可以给客户做技术的赋能。

　　接下来介绍几个比较典型的应用，第一个就是储能标准插箱的防护方案，包括电芯之间隔离、模组喷射隔离，模组上盖，模组周边防护等等，我们每个点位用的材料以及材料的性能也是不一样的。第二个是乘用车的应用，也是类似这样的一个思路，在电芯大面间、侧面、模组上部、整包等做多维度的安全防护，最终保证电芯热失控的时候整包不着火不爆炸。

　　我们的发展战略是打造ACT Inside的品牌战略，通过市场布局，通过技术迭代，通过规模扩张，希望从做产业到做品牌，到让所有老百姓都用上安全放心的新能源产品。

　　最后再说一下我们公司的愿景“深耕复材，守护生命，做新能源电池安全防护专家”，欢迎大家来关注，来交流，谢谢！

　　（注：本文根据现场速记整理，未经演讲嘉宾审阅）