電動自行車電池安全，“管、防、消”缺一不可
在電動車自行車行業高速發展的當下，“電池安全”始終是繞不開的一個話題。
據統計，目前全國兩輪電動自行車保有量至少已有3.5億輛，平均每4個人中就有1人擁有電動自行車。電動自行車有著大量的用戶群體，但同時也面臨著巨大的安全隱患，包括道路安全事故、火災等。
電動自行車安全是個系統性問題，特別是如何保證鋰蓄電池的安全性，需要有切實可行的一體化解決方案。
12月27日，廣州集泰化工股份有限公司（下稱“集泰股份”）有機硅應用研究室主任高新來博士在“集智云享 共促發展”兩輪電動車安全論壇上,以《兩輪電動自行車鋰電蓄電池熱失控防護的材料技術方案》為題，分享了近年來針對電動自行車電池安全，研發和推出的膠漆一體化應用解決方案。
廣州集泰化工股份有限公司有機硅應用研究室主任高新來博士
2024“集智云享 共促發展”兩輪電動車安全論壇——北京站由中國電池工業協會、廣東產品質量監督檢驗研究院、廣東省電動車商會主辦，集泰股份承辦，旨在推動電動自行車安全治理，普及電動自行車行業追溯服務平臺，以及探討與電動自行車安全相關技術和管理手段。
一、“管、防、消”缺一不可
當前，電動自行車在集中管理，安全防范方面遇到極大挑戰。
在演講中，高新來以電動自行車爆燃，車輛集中存放電起火為例，介紹了電動自行車鋰電蓄電池熱擴散及危害。而對電池進行熱失控/熱擴散防護的目的，是為了相關人員的逃生供便利，減少消防、減災的壓力，同時避免連鎖燃爆。
在當前情況下，電動自行車電池生產廠商從源頭上對電池進行規范化設計，主動推行電池管理等預防性的措施，顯得相當重要。同時，當主動的防護措施在某種條件下不起作用時，被動的管理或防護以及消防聯動滅火，也有著相當大的必要性。
“‘管’‘防’和‘消’這一鏈條，是一個好的整體方案，缺哪一個環節都不行”。
目前，針對兩輪電動車動力電池的防火材料方案，集泰股份提供了包括有機硅、聚氨酯等多種電池組安全防護灌封方案，能夠在電池熱失控過程中，切斷連鎖反應，起到延緩或抑制電芯起火的作用，還可降低熱失控對周邊電芯的影響，減少電芯損傷。
作為國家標準GB 43854-2024《電動自行車用鋰離子蓄電池安全技術規范》的密封膠唯一參編企業，集泰股份在電池灌封膠領域也有著明顯的優勢。
從材料的角度進行物理隔絕，可以降低電池起火的影響。比如，用絕緣防火隔熱灌封膠物理填充隔離防護，可以起到防護墻隔離作用，通過灌封材料實現對電池包導熱、阻燃、抗震、固定、絕緣、防水等作用。
以電池包的鋼殼涂層方案為例，1.5毫米厚的鋼殼涂層在1100℃石油液化氣中持續灼燒5分鐘，灼燒時，殼體發生變形，但火焰不向非灼燒部位擴散；殼體僅有少量煙霧產生，無黑煙，灼燒部位離火5s內可自熄；涂層形成的發泡碳層，未被燒穿或者被氣壓沖擊穿。
此外，電池殼體在燃燒過程中，殼體外側表面溫度一直低于280℃，殼體內側涂層狀態膨脹發泡，無脫落，殼體外觀狀態完好，不會產生變形。“從防火設計來講，殼體本身的耐熱性是也是很重要的，再結合防火涂料，就可形成一個防火屏障”。高新來說。
目前，針對電動自行車的灌封環節，集泰股份可以提供了多種解決方案和產品。以集泰-有機硅發泡膠F6351為例，該產品是一款集全模組灌封、輕量化隔熱、V0級阻燃、可拆卸特點的保護材料，尤其適用于圓柱型電芯的使用和后續維修。
電池箱體防火方面，集泰股份研發的防火涂料 (遇火膨脹) C6320P，適用于電池PACK殼體內表、外表，及其它絕緣防火防護位置。該涂料是一種雙組分環氧無溶劑防火涂料，其特點是絕緣，遇火燒蝕會形成碳層起到防火隔熱的作用，以減緩熱失控的熱蔓延。
此外，集泰股份針對電池的不同部位，研發出了導熱系列、粘接系列產品，并整合防火涂料，推出了膠漆一體化的應用解決方案，目前在業內尚屬唯一。該方案能夠在熱失控發生時，抑制熱量蔓延，為逃生留出足夠的時長，減少因火災帶來的人員傷亡損失。
二、為行業上下游提供持續支持
根據官方資料，集泰股份是一家以研發、生產和銷售環境友好型密封膠和涂料為主的國家高新技術企業，致力于為全球客戶提供定制化解決方案。其控股股東安泰化學創立于1988年，擁有三十多年的發展歷史。
2017年，集泰股份在深交所上市（證券簡稱“集泰股份”，證券代碼：002909）。公司獲評國家級“綠色工廠”、CNAS國家認可實驗室、國家知識產權優勢企業，是全國密封膠龍頭企業，各類密封膠年產能為18.84萬噸，涂料年產能為5萬噸，是密封膠年產能最大的生產企業之一。
目前，集泰股份產品廣泛應用于門窗幕墻、家庭裝修、集裝箱制造、鋼結構制造、裝配式建筑、機械設備、石化裝備、汽車制造、船舶游艇裝備、太陽能光伏、新能源汽車、LED驅動電源、電力及電子電氣、3C等領域。
當前，動力電池需要大量膠粘材料，多位業內人士預測，2025年市場規模或達百億。
根據中國汽車動力電池產業創新聯盟發布的數據，今年11月，我國動力和其他電池合計產量為117.8GWh，環比增長4.2%，同比增長33.3%。1-11月，我國動力和其他電池累計產量為965.3GWh，累計同比增長37.7%。到2024年年底，我國動力和其他電池累計產量將超1TWh。
但需要指出的是，隨著電池技術的快速迭代更新，對膠粘材料的性能要求進一步提升，也給材料企業帶來了巨大的挑戰。
作為國內密封膠領域龍頭，自2018年以來，集泰股份就積極布局動力電池用膠領域，并續提升在電動自行車、新能源汽車、動力電池、儲能等新能源膠市場的份額。
高新來在演講中表示，集泰股份電動自行車用膠應用解決方案，可以為電池、顯示屏、車燈、控制器等電動自行車部件進行密封，包括進行殼體粘接密封、元件結構粘接、導熱放水灌封、三防披覆保護以及阻燃防火灌封等。
多年來，集泰股份一直專注于涂料和膠兩大領域，不斷創新發展，推動電芯和電池模組的進一步迭代和升級。此外，集泰股份也在積極與電池企業進行配套方面的研究，未來將不斷為行業上下游企業提供持續的支持。
