今天一起探讨气凝胶在汽车动力系统中的应用,以小米/华为/吉利/上汽/小鹏/广汽/特斯拉为例!
在新能源汽车向高能量密度、超快充与极致安全演进的过程中,气凝胶作为“隔热之王”正从航天军工领域向动力系统加速渗透。这一革命性材料凭借其纳米级多孔结构(孔隙率>90%),以仅3kg/m³的超轻密度实现优于传统陶瓷10倍的隔热性能,成为破解电池热失控、电机过热等痛点的关键材料。
以下展示了部分新能源品牌汽车在动力电池中应用气凝胶的案例:
1、小米汽车
小米SU7 Ultra:2025年新发布的SU7 Ultra搭载了全球首发的宁德时代麒麟II电池包,这是目前性能最强的量产电池包之一。小米SU7 Ultra电池电芯之间铺设170片1mm的超薄气凝胶,整个隔热层能够抵御1200℃火焰长达15分钟。
小米SU7:去年发布的小米 SU7标准版搭载弗迪(比亚迪子公司)的刀片电池,Pro 和 Max版分别搭载宁德时代)的神行电池和麒麟电池,电池电芯间采用的165片气凝胶隔热防护。
2、华为汽车
问界M9纯电:2023年底华为新发布的问界M9纯电车型,在电池安全方面采用五层热安全防护(耐高温云母板、绝缘云母体、航空级隔热气凝胶、纳米级陶瓷绝热层、超薄液冷降温系统),支持电池热失控后30分钟无明火,并通过16个安全点位传感器实现碰撞后毫秒级高压断电。
五层热安全保护指的是:
智界S7:2023年11月9日晚间,华为发布智界S7并开启预售,智界是华为与奇瑞合作的智选车品牌。该车搭载“巨鲸”电池平台,拥有业界最薄800V高压电池包,电池包厚度仅有117mm,相比传统方案降低16.4%。线束减少80%。同时拥有五层热安全防护(耐高温云母板、绝缘云母纸、航空级隔热气凝胶、纳米级陶瓷绝热层和超薄液冷降温系统),能做到主动冷却和无障碍排气。该100度电池包支持800公里以上超长续航。
3、吉利汽车
吉利汽车集团的前瞻产品有高温下隔热性能优于气凝胶材料的纳米防火隔热纸。
极氪麒麟电池系统:电芯间采用气凝胶+水冷板复合隔热。极氪001搭载100kWh“极芯”电池包等,CLTC最大续航里程能达到732km。特别是2023款极氪001 WE 100kWh版本,配备了CTP 3.0麒麟电池,CLTC续航里程竟然可达1032km。
极氪神行电池系统,大概是奔着六边形战士去的,除了在快充,续航外想做出一个比较好的平衡外(虽然这个平衡没有做好),它在体积集成效率-安全-成本这三者也希望做一个平衡,在电芯之间回形框+气凝胶的方案进行了优化,采用了非一体式的回形框,加之超薄的气凝胶层。
4、上汽
智己汽车:上汽集团在用户最关心的三电安全方面,年均超200亿元研发投入,并与宁德时代联合开发准900V电池包。电池包内部采用三元锂6系中高镍单晶高压高倍率电芯,是目前行业内兼顾能量密度和稳定性的最优解。
智己在电池隔热材料方面,采用近200片航空级绝热气凝胶,远超行业平均水平,高效将热量精准控制在特定区域不蔓延;PSG相变超材防火墙,可耐受1000℃高温10分钟以上,防火阻燃,铸就坚实可靠的“防火墙”。
5、小鹏汽车
小鹏汽车2023年款P7i以及G6和G9全系标配3mm气凝胶隔热防火层。
全新P7i:小鹏全新P7i的全系热管理效率都有了优化,让电池散热能力提升160%,冬季续航提升15%,零度采暖能耗下降35%。而且其气凝胶的隔热设计也防止了热失控的问题,大大的提升了车辆的安全性。电池安全也是重中之中,其电池包的电芯间采用 3mm厚度气凝胶,可隔热无热蔓延无明火,加上多搭80片的航天航空级气凝胶,也可以耐受超过 665℃的极高温,并持续超过20min。
6、广汽乘用车
传祺新能源E9:搭载巨湾插混超充电池,巨湾技研除了充电速度快,高安全性同样是巨湾插混专用超充电池的重要特性,独创了电芯间隔气凝胶、防爆阀泄压通道错位设计等安全防护技术,并采用云母+绝缘层及耐高温材料。在传祺E9超充系列车型上,巨湾技研进行了大量的安全性设计及试验,包括电芯层面、组层面、液冷系统、BMS以及整包设计等方方面面,以确保电池在充电以及车辆运行过程中不会出现安全隐患。
7、蔚来
蔚来ET7:2024款蔚来ET7与150kWh电池包官方续航实测万完成,搭载150kWh电池包的2024款ET7,在三条不同的高速公路线路上实测续航均突破了1000公里。蔚来ET7在电池模组间植入1mm厚CFAC阻燃层,成功通过2000℃喷火测试,为电池热失控争取30分钟逃生时间。
有博主猜测:在蔚来150kWh电池包拆解中,电芯间填充的气凝胶-陶瓷纤维复合隔热层。该材料采用NASA航天器隔热瓦同源的二氧化硅气凝胶基材,掺杂碳化硅纳米线增强机械强度,导热系数低至0.015W/m·K(仅为传统云母片的1/20)。
8、特斯拉
特斯拉Model Y:特斯拉在新款Model Y上实现了4680电池、CTC方案和一体压铸技术三大黑科技,进一步实现降本增效。4680电池核心创新工艺为:大电芯+全极耳+干电池技术;气凝胶在电芯顶部(靠近电池包外壳的区域)形成隔热层,主要用于阻断热失控时高温向车厢或相邻电芯的传递。