车辆自燃无伤亡，气凝胶隔热材料的功劳
兄弟，你听说过气凝胶这玩意儿吗？
前段时间，比亚迪公布了一项关于"聚脲亚胺气凝胶"的专利（CN120818239A）。
这项专利表明，通过优化添加剂配方和工艺，能够在常规压力条件下制备出完整的气凝胶结构，这种材料抗压强度更高，隔热和绝缘性能都很出色，完全可以作为电池或电控系统的隔热材料。
看到国内技术又取得突破，网友们自然是纷纷点赞。
不过，也有不少人提出疑问。毕竟气凝胶这东西早就不是什么新鲜事物了，很多车企都拿它做电池包隔热层，反倒是比亚迪自己很少使用。估计这次研发出来的成果，又要被收进专利库吃灰了...
有人说，气凝胶就是电池的安全气囊，凡是不搭载气凝胶的电动车（比如特斯拉、比亚迪的部分车型），都被一票否决，完全不值得购买。
而且就算用了气凝胶，还得看用量多少、如何使用。用料不彻底，就是彻底不用料。
但也有人认为，这东西被吹得太神了。在电池燃烧面前，气凝胶根本无能为力，真正需要的是从电芯源头解决问题，或是通过刀片、圆柱等结构设计来提前防范。
甚至有人觉得，只要用了三元锂电池，什么防护措施都无济于事...
所以关于气凝胶到底有没有用这个问题，网上争论不休。今天咱们就来好好聊聊这个话题。
其实气凝胶这东西，算得上是货真价实的航天材料了，火星车都是用做隔热层的。
原因就在于它的隔热效果确实出色。
我们要知道，气凝胶的基础其实就是空气。而空气本身就是一种绝佳的隔热材料，静止空气的导热系数仅为0.026W/(m·K)。建筑、家具等行业都是利用空气来实现保温效果的。比如我们冬天穿的羽绒服，就是因为羽绒里困住了大量空气，才能在寒冷的冬季为我们保暖。
只不过作为气体，空气的稳定性较差，一旦出现温差就容易产生对流，隔热效果就会大打折扣。
因此，研究人员就开发出了气凝胶这种材料。它本质上是一种多孔结构的纳米材料，外形像一个果冻，放大看却像一块海绵。
材料本身的网状结构就能有效减少热传递，更不用说空气在空隙中几乎完全静止，自然就让它的隔热能力大大增强。
经过这样的优化处理，气凝胶的常温导热系数可以达到0.012-0.02W/(m·K)，几乎是空气导热性能的两倍。从某种意义上说，这种材料已经接近了物理极限。
最关键的是，它还是世界上最轻的固体，密度只有空气的1/6，完全不会影响车重，非常适合做轻量化设计。
所以现在许多厂商，都把这种材料应用在了我们的电动车上。
就拿宁德时代的麒麟电池来说，它在电芯的侧面贴上了1mm厚度的二氧化硅气凝胶隔热垫，主要是为了避免某个电芯短路导致热失控，然后热量直接扩散到整个电池包。
而且这还没完，气凝胶还可以贴在水冷板通道上，以及电池包壳体、泄压阀等位置，算是给电池包装备到牙齿了。一些车企宣称"零自燃"，确实是有这个底气在的。
但问题就来了，车企们花了大力气做的气凝胶隔热，在现实里却解决不了电动车起火的问题，该烧还是得烧。
所以许多网友就认为，这个东西也就是写PPT的时候能用上了...
对此，我专门请教了一位车企电池研发工程师A，他告诉我，气凝胶只是一种"热蔓延"的防护手段，确实没有大家想的那么神奇。
首先要清楚，所谓"航天材料"，并不代表金刚不坏，大家别被这四个字唬住了。像宇航员穿的宇航服，只是能在某些极端环境下隔绝高温，你要是拿它去灭火，那肯定会被烧坏的。
再说回气凝胶，主流的二氧化硅气凝胶虽然在短期内能承受1200℃的高温，但时间一长，耐火性能就会下降到300-600℃。
这个数值，对付一般的烧烤是足够了，但肯定解决不了三元锂热失控的问题。毕竟它在局部区域能烧到1000-1200℃，气凝胶最多能扛个10-30分钟，之后还是会烧穿的。
打个比方说，假如你邻居家突然起火了，有了气凝胶，就相当于你们之间隔了一堵墙，短时间内火势蔓延不开。但这不代表邻居家的火就一定烧不到你这里。
所以它的作用更多是在拖延时间，等你看到隔壁窗口冒烟了，或者闻到焦味了，还是得赶紧想办法逃生。
所以常见的情况是，电动车烧了，但人还活着...这确实得感谢气凝胶为我们争取了逃生时间。但解决电池热失控的关键，还是要看电芯技术。
你既不能把气凝胶当成唯一的救命稻草，也不能说，因为避免不了起火，就不需要气凝胶了。
另外，气凝胶的作用确实也和厚度、选材有关。
比如说第一代奥特能平台。它大面积采用阿斯彭（NASA供应商）的气凝胶作为隔热层，最多包含了180+片，隔热面积达到11.188平方米，而且它的性能更加强大，在短期内可以耐受1400℃高温，让防护时间延长至50分钟。
不过出于成本考虑，后来的奥特能2.0平台，干脆把三元锂电池改为稳定性更强的磷酸铁锂，放弃了气凝胶方案，取而代之的则是复合陶瓷材料。它在1000℃下能扛两周，成本还降低了30%。
这就让更多人怀疑，气凝胶这条路到底有没有走对。
所以目前在电池安全上出现了两种技术路线：一边是为了极致性能的三元锂+气凝胶，一边是为了极致成本放弃气凝胶的磷酸铁锂。
但是不是用了磷酸铁锂就不需要气凝胶了？磷酸铁锂加上气凝胶会不会更好？这些问题都需要进一步验证，也是争议的关键所在。
总之我认为，气凝胶依然是一个值得深入探索的方向。
一方面，随着产能扩张，普通二氧化硅气凝胶制品均价可能会降到180元/平方米。不管是三元锂还是磷酸铁锂，电池包全副武装气凝胶并不是梦想。
另一方面，近三年国内企业在气凝胶相关的专利数已占到全球57%，很有可能在将来超越阿斯彭等国际巨头，找到更安全的技术方案。
但对电池安全技术来说，气凝胶只是我们能看到的冰山一角。背后正负极材料、电解液材料等方面的突破，才是解决电池热失控的关键源头。
相信在未来，电动车一定会变得越来越安全。
文章出处：差评
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