2021年9月15-17日，“第三届世界新能源汽车大会”（WNEVC 2021）在海南国际会展中心盛大召开，由中国科学技术协会、海南省人民政府、科学技术部、工业和信息化部、生态环境部、住房和城乡建设部、交通运输部、国家市场监督管理总局、国家能源局共同主办。本次大会以“全面推进市场化、加速跨产业融合，携手实现碳中和”为主题，邀请全球各国政产学研各界代表展开研讨。

在9月17日举办的主题峰会“动力电池关键技术及绿色高效产业生态构建”上，长城汽车股份有限公司技术中心副总经理李树会做精彩专题演讲。

他向大家介绍了大禹电池具有热源隔断、双向换流、热流分配、定向排爆、高温绝缘、自动灭火、正压阻氧、智能冷却等8项核心技术。其中，定向排爆是大禹电池最核心的技术。他表示大禹电池将在2023具备量产条件，其中首搭项目是沙龙品牌的首款车型，目前已经完成数据设计，将在今年年底开展全面测试，预计22年的6月上市。

以下内容为现场演讲实录：

尊敬的各位专家，各位来宾，媒体朋友们，大家下午好！我是长城汽车李树会。首先感谢会务组邀请来参加此次大会，也非常高兴借助这么一个机会把长城汽车在新能源领域的战略布局，以及我们在电池安全方面取得的一些技术进展来跟大家做一个汇报和分享。今天我的主题是动力电池安全技术助力碳中和，介绍一下长城汽车的大禹电池技术。

大家都知道，在2016年正式签署了《巴黎协定》以后，很多国家都先后做出了碳中和的承诺，并开始付诸行动，当然我们中国也制定了3060的双碳目标，我们交通运输领域在碳中和整个实现过程中，扮演着一个非常重要的角色，这是行业的一个基本共识。汽车电动化是兑现双碳目标的一个根本措施，部分国家也正式和非正式的宣布了燃油车禁售的计划。虽然到目前为止还没有哪一个国家正式以法律的形式来禁止燃油车的销售，更多的是愿景和倡议，但是大的方向是可以肯定的。

目前人类也面临着第三次能源革命，也就是从化石能源到可再生能源的这种转型。在过去两天的会议当中，很多专家包括我们的同行也对我们碳达峰的时间节点做了一个相对乐观甚至激进的预测，即使按照比较理性的思考方式，我们在2030年达峰的话，中国新能源汽车的产销量将达到1500万辆，保有量将达到8千万甚至1个亿。大家可以想象一下这个场景，到那个时候，会涉及到能源结构的调整、交通运输设施的升级、产业链的调整和改造、标准法规的变化以及整个就业岗位的转移等等。这将是一场波澜壮阔的工业革命。

在新能源汽车转型的大背景下，各大企业都纷纷启动了自己的新能源战略，可以想像在未来的5到10年我们将迎来一个井喷式的发展。在这个历史转折时期，长城汽车抓住机遇，发挥强大的垂直整合能力，全面推动全系列的产品向电动化、智能化、网联化转型，同时立足全球进行产业链的布局。在今年7月份的科技节上长城汽车发布了未来3到5年的战略规划，预计在2023年实现产销量280万辆，其中作为目前新能源汽车的主力车型欧拉将实现1百万的销量，做到细分市场第一。在2025年实现全球销量达到4百万辆，其中80%为新能源汽车，营业收入超过6千亿。

要实现这样一个宏伟的目标，技术支撑必不可少，因此在未来5年当中累计的研发投入将达到1千亿元，力争在2045年全面实现碳中和。同时在新能源技术路线布局方面，我们从纯电、混动、氢能多条路线并举，持续进行饱和式的精准研发投入，先后在日本、美国、德国等建立了研发中心，构建以保定为核心，覆盖欧洲、亚洲、北美等七国十地的全国研发布局。同时我们也注重国际化人才的引入，到2023年全球的研发人员将突破3万人。在产业布局方面我们从上游的原材料入手，收购了澳大利亚锂矿的股份，同时我们也成立了蜂巢能源、卫士能源等核心技术公司，全面掌握整个产业链的核心技术。

从这两天的介绍我们可以看到，实际上中国动力电池的技术发展速度非常之快。在未来的几年当中三元无钴电池和铁锂电池将并存发展，刚才徐总也做了相应介绍。同时我们也会服务于一些掺硅补锂技术，来满足不同市场续航的需求，当然对于超高续航高动力性的高端车型仍然会以高镍的三元电池为主。

据相关统计，在所有新能源汽车起火故障当中，电池自身的问题约占三分之一，大家都知道，电池的安全涉及到电化学安全、机械安全、电器安全、功能安全、整车集成安全等等，它是一个非常系统的综合性问题，我们长城汽车的技术研发团队从模组、整车、PACK、模组4个层级，从多个维度构建了一个多维度、多层次的矩阵开发架构，在这种开发架构的指引下，长城汽车成功研发出大禹电池。

大禹电池的核心设计思路是变堵为疏，将气火流按照设计通道安全疏导出电池包外，它的核心优势在于可以覆盖所有的化学体系，同时在点包的任意位置电芯触发，单个或多个电芯同时热失控的情况下仍然能够做到不起火、不爆炸。

大禹电池具有热源隔断、双向换流等8项核心技术，接下来我会对8项核心技术逐一进行介绍。首先在热缘隔断方面，我们从电芯和模组两个层级进行双重防护，电芯之间采用了双层复合材料，起到隔离热源和耐火焰冲击的作用，另外它在模组方面，除了自身的隔离材料以外我们在防护罩上设置了专用的排爆通道，可以迅速将气火流排除在外，避免蔓延。

我们通过对多种换流通道的设计和仿真模拟最终选择了一个最佳的理想通道，可以实现换流强度和比例精准化设计，有效控制了热源按照预定的轨迹来流动。热流分配是指通过搭建一个燃料模型，热力学与流体力学模拟仿真，冲击强度和压力计算等虚拟技术应用，实现气火流在不同结构通道内的均匀分布。最大的难点，我们的排爆通道大家都知道它的宽度不同、阻力不同，而且内部是一个异形的结构，如何让气火流在这里均匀分布是一个巨大的难点。

定向排爆是大禹电池最核心的技术，通过分流、导流、换流将火源快速引导到安全通道内部，并且安全排出。它的难点是压力和流量分布不均，目前我们已经攻克了这个难点，使气火流在通道内能够分层均匀地流动。在定向排放的出口我们设置了多层不对称的蜂窝状结构，它可以快速将火焰抑制和冷却，同时这个蜂窝的孔径非常关键，它决定了单位气体的质量流量，通过孔径的精细化设计我们保证包内的压力始终高于包外，避免燃烧过程中产生氧气，带入包内使其产生二次燃烧。

为了消除热失控之后对铜排限速造成的绝缘影响，在高压连接部件和高压安全区域进行了高温绝缘防护设计。智能冷却也是行业比较通用的技术，当系统识别到电芯已经触发热失控以后，我们通过BMS和云端双重监控，快速启动我们的冷却系统，抑制热扩散。

除了以上8项核心技术以外，我们在研发过程当中，对于研发的手段和方法也进行了创新和突破，大禹电池开创性地建立了整包级热失控燃烧模型，实现气流、火流多维度的拟合仿真，填补了行业空白。同时也颠覆了在行业内热失控领域先开发再测试的传统开发方法，实现了在没有实包的条件下，完全通过虚拟的数字化仿真来搭建我们的燃烧模型。

以上介绍了大禹电池的技术以及我们的开发方法，那么它的排爆效果到底如何呢？我们来看一下它的测试效果。我们选取了行业内公认的最具挑战性的三元811体系电芯，对于这种电芯而言，虽然针刺和加热的剧烈程度相当，但是加热会产生大量的高温热源，这对于电池包的考验更加严苛，所以我们采用了加热触发的方法。同时触发位置选择了模组的中间电芯，而且选用了全球最严苛的两个电芯、同时触发的测试方法。

整个测试过程连续3次多个电芯聚集式的热失控，温度最高达到了1037度，电池内的电压3次达到高峰，通过尾部的灭火盒设计将外衣烟雾最高温度控制在40度以下，避免产生二次伤害。

大禹电池将在明年具备量产条件，其中首搭项目是沙龙品牌的首款车型，目前已经完成数据设计，将在今年年底开展全面测试，预计22年的6月上市。大禹电池作为长城汽车众多新能源核心技术之一，量产之后将全面推广，搭载长城旗下的新能源系列车型将把电池安全推到一个全新的高度，同时为了推动新能源汽车的发展，最大范围保障用户安全，长城汽车大禹电池的数十项专利将对行业免费开放，同时长城汽车还在同步研发着多项核心技术，为推动新能源汽车在行业的技术进步做出贡献，为实现双碳目标，为人类的可持续发展做出努力，谢谢大家！

（注：本文根据现场速记整理，未经演讲嘉宾审阅）