電動車電池標準化設計指導方針發佈 以提升安全性及可修復性

一項名為 E-Track 的研究計劃已經發布了新的設計指導方針，以標準化電動車電池。在電動車發生碰撞時，消防員面臨著一場危險的猜測遊戲。由於汽車製造商之間缺乏標準化的電池設計，緊急救援人員在面對冒煙的車輛時無法判斷情況。即使在碰撞後，電動車看似已關閉或未啟動，受損的電池組仍可能持有高水平的危險電能。更糟糕的是，大多數製造商使用重型熱膏將電池外殼黏合在一起。這種設計使生產成本低廉，但卻幾乎無法進行維修。

單單一個凹痕通常迫使技術人員必須丟棄整個單元。這種更換整個單元的做法可能很快會結束。

新設計改善電池可修復性

由格拉茲科技大學（TU Graz）及格拉茲大學與行業領導者共同主導的該項目，得出了一個有趣的發現：僅僅拯救 8% 受損電池的電池單元，就能使易於維修的設計在經濟和環境上都具備可行性。TU Graz 車輛安全研究所的項目經理馬庫斯·法辛（Markus Fasching）表示：「我們的工作顯示，通過深思熟慮的設計，可以同時改善安全性、效率和可回收性。」

電動車牽引電池在電氣性能、熱行為和機械安全方面的日益複雜交互作用，長期以來缺乏統一的設計標準，這使得回收工作變得複雜。電池單元大約佔電池組總重量的 75%。這些單元是電池的財務和環境價值的主要來源。然而，當前的製造方法將這些龐大且耗資重的部件視為一次性用品。為瞭解決這個問題，E-Track 團隊分析了兩種替代架構：模塊化外殼與熱墊以及液冷密封外殼。在第一個案例中，將永久性膠水替換為可拆卸的外殼和幹熱墊，允許技術人員在不破壞的情況下打開單元。

然後在螺絲固定的外殼內使用電絕緣油進行散熱。技術人員可以輕鬆卸下外殼，隔離受損的電池單元，並安全地更換它們。

拆卸受損電池只是戰鬥的一半，瞭解哪些電池單元是安全的則是真正的挑戰。輕微的碰撞可能會造成內部微短路。這些微小的缺陷不會顯示出明顯的外部損壞，但卻可能在事故後的幾天內引發延遲火災。為了捕捉這些潛在的隱患，研究人員開發了使用電化學阻抗光譜技術配合虛擬多物理模型的診斷工具。這項技術就像 X 射線一樣，幫助技術人員及早發現內部缺陷，安全挽救健康的電池單元。

標準化設計的潛在影響

幾個汽車製造商已經開始探索後續計劃。隨著監管機構推動更嚴格的循環經濟法規，這些指導方針可能很快成為全球電池標準的基礎，將一個主要的火災隱患轉變為可修復的資產。該項目由奧地利研究促進機構（FFG）資助，最初在電動兩輪車上進行測試。然而，核心物理學和診斷模型可以直接應用於乘用車和商用卡車。在當前對材料需求巨大的時代，電池單元的重用至關重要，因為丟棄整個電池組會浪費大量重要的原材料，如鋰、鈷、鎳、錳、銅和鋁。

這些材料的開採對環境造成了重大破壞，而提煉成本也極為高昂。

在某些情況下，從事故中 salvaged 的未受損電池單元可以用於第二次使用。例如，它們可以重新用於固定式電網能量儲存、可再生能源備份或工業設備，延長其使用壽命，減少整體環境影響。