提高电动汽车安全性的方法是提高电池防护 “曦源创新” 用的 “NEAS” 纳米材

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数据显示，2015年上半年，中国新能源汽车总销量为72，711辆，超过美国的52，704辆，中国已超过美国成为全球最大的新能源汽车市场。新能源汽车已经成为人们关注的焦点，但安全性能是普通人最关心的问题。目前，特斯拉、比亚迪e6等国内外新能源汽车的多起火灾事故，主要是由于汽车碰撞挤压电池造成的。一般来说，新能源汽车的安全隐患是:汽车碰撞和机械故障引起的电池爆炸。以下是分开说的:

碰撞起火原因:车辆剧烈碰撞后，电池被挤压，电池隔膜容易破裂，导致正负极短路，导致内部温度过高，引发火灾事故。

三元电池的危险性更大:2015年2月16日，《国家重点R&D规划新能源汽车重点专项实施方案(征求意见稿)》明确要求，到2015年底，汽车动力电池的能量密度应达到200wh/kg，这导致未来制造商倾向于使用三元锂电池，磷酸铁锂的电池容量已达到瓶颈。然而，三元电池最大的缺点是安全性差，电池不能通过击穿、过充电等安全测试，在汽车碰撞后会带来安全隐患。

从上面可以看出，提高电池的碰撞保护非常重要。那么，我们应该做些什么来改善电池保护？我最近联系的材料科学家陈创立的西苑科技，希望从材料上改善电池的保护。他将材料命名为neas材料(逆向材料)，并将它们分为三种类型:大neas、橡胶neas和小neas。

所谓的neas材料是专有纳米多孔材料和功能液体的混合物，其巨大的表面积为能量转换过程提供了理想的平台。它的密度为0.8-1.2g/cm3，能量吸收密度为10-200焦耳/克。目前，每公斤neas材料的成本低于50元人民币。这种材料的制备需要三个步骤:制备纳米多孔材料；准备neas材料；包装和准备neas模块。

纳米多孔材料为吸收巨大能量提供了前提和可能。陈说，这是用特殊的改性技术对纳米材料进行改性，使其孔径小于1纳米到几十纳米，比表面积为100-2000 m2/g。凭直觉，几克纳米多孔材料就足以覆盖整个鸟巢体育场。

多孔材料制备完成后，通过多孔固体和流体的耦合形成neas模块。在外力(机械能)的作用下，当流体进入疏水纳米孔时，需要克服毛细作用力和摩擦力，从而在界面产生多余的能量和热能。这样，外部机械能就变成了界面能和热能，从而起到减震和吸能的作用。

具体表现为冲击力峰值减小，冲击力峰值延迟，整个力的变形时间变长(加速度减小)。在汽车避碰方面，加速度的降低是一个重要的评价指标。

陈介绍说，为了缓冲和吸收尽可能多的能量，对于新能源汽车的锂电池，neas材料可以应用到以下几个部分:电池组的外部；在电池组内部的电池和外壳之间；在电池组内部，在电池之间。

陈表示，除了抗冲击和保护电池组之外，neas材料还可以作为金属防护材料的替代品，因为轻量化是新能源汽车面临的巨大挑战，而密度为0.8-1.2g/cm3有助于降低电动汽车的总重量。同时，陈也表示，neas除了吸收能量外，导热系数较低，有利于电池组的冷却。

在测试方面，陈表示，使用neas材料后，电池的最大塑性应变降低到13%，此外，电池的峰值力也降低了，最大应力和加速度可降低95%。

1997年至2001年，陈在哈佛大学工程与应用科学学院任教，获得固体力学博士学位。他的导师是美国科学院、工程学院和文理学院的j. w .哈钦森教授，之后在哈佛大学从事博士后研究。他从2003年开始在哥伦比亚大学任教，目前是一名终身教授。

2008年，他在白宫被美国总统乔治·w·布什授予美国青年科学家总统奖，这是美国政府授予青年学者的最高奖项；迄今为止，中国学者在国际力学方面的唯一赢家。2010年，他被任命为中国教育部长江学者讲座教授。

我是一名36氪汽车记者。欢迎和我讨论。微信katherinelwong

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