隨著全球節能減排政策不斷升級，德國、荷蘭、印度等多國以及大眾、豐田、奔馳等多家車企相繼宣布禁售傳統燃油車，我國新能源汽車產銷數量也在飛速增長。目前，新能源汽車動力系統主要來源的鋰離子電池，經過多年的發展，已經得到顯著的提高，但在條件下，仍然存在爆燃風險，電池“熱失控”引發電動汽車起火和爆炸的事故屢見不鮮。

當鋰電子電池電池發生內部或外部短路后，短時間內電池釋放出大量熱量，溫度急劇升高，導致熱失控。易燃性的液態電解液在高溫下被點燃，引發電池起火。通過熱擴散，單個熱失控電池通過熱傳導和火焰引發臨近的電池發生熱失控，導致整個電池模組/電池包發生熱失控，從而引發起火爆炸事件。

傳統的電池模組采用PP、ABS、PVC等阻燃塑料隔板將單體電池相互隔開，并沒有起到熱隔離保護作用，還容易造成電池溫度過高導致隔板溶解、著火等問題。氣凝膠是目前可知的導熱系數最低的固體材料，氣凝膠絕熱氈、隔熱板、隔熱紙等產品的隔熱性能最高可達普通產品的5倍之多，加之優良的防火阻燃、柔軟抗沖擊、隔音降噪等功能，除在工業節能、民用保溫等領域達到良好的推廣外，隨著氣凝膠產業的發展，氣凝膠在電池領域的應用也越來越廣泛。

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新能源汽車方面，氣凝膠是單位體積隔熱效果最優，符合極高安全要求的高性能材料，可同時用于整車結構和汽車電池。氣凝膠可在達到與傳統隔熱材料同樣隔熱效果的前提下減少?3-8 倍的厚度及重量，能夠有效解決低溫環境下磷酸鐵鋰電池的保溫問題以及高溫環境下三元電池熱失控擴散問題，降低電車自燃的可能性，成為鋰電隔熱的首選材料。

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根據 Aspen Aerogel 推算，平均每輛新能源汽車需用到 2-5 平方米氣凝膠產品。另外艾邦氣凝膠微信群有朋友交流中談到，1GWh約為2萬只鋰電池（動力電池），純電動汽車電池能量一般約為60-90度電，混合動力汽車電池能量一般約為20-40度電，綜合計算，1GWh可裝載到2萬臺新能源汽車上，如果是搭載到純電動汽車，取平均值75度電，那么可裝載1.33萬輛。也就是1GWh大概需要4-10萬平方米的氣凝膠產品。

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例如某汽車電池組使用了數千只鋰離子電池單體，大量電池在密閉空間內緊湊排列，若因機械損傷、熱沖擊、內短路、過充等因素，導致某些單體進入熱失控狀態，就會使周圍單體溫度也升高，繼而將熱失控傳播到整個電池組，最終造成整體燃燒、爆炸的災難性后果。因此目前使用氣凝膠產品對鋰離子電池進行隔熱、阻燃、防火防護是減少鋰離子電池發生熱失控造成危害的一個有效手段。

氣凝膠產品主要應用于單體電芯氣凝膠隔熱防護、電池組/箱整體防護、熱電池用氣凝膠防護。

單體電芯的熱失控是整個電池包熱失控的源頭，電芯間的熱防護是在電芯間增加隔熱層，以阻斷熱失控從失控單體電芯向周圍電芯傳播，降低電池包的損害以及附帶的破壞作用。

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鋰離子動力電池組熱失控事故時有發生，有關鋰離子動力電池系統熱失控的防護除了在電池單體之間，電池模組之間以及電池箱與乘客艙之間也需要設置熱防護，以提高熱失控電芯向電池其他系統傳熱的熱阻，從而達到阻礙熱失控蔓延的目的。

熱電池的一般工作溫度在450"C～600"C之間，整個放電過程依賴于初始的熱“輸入”，而電池放電壽命依賴于電池冷卻速率和電池的冷凍溫度。對于長壽命熱電池來說，關鍵問題就是要有很好的保溫材料。氣凝膠保溫氈具有超低的導熱系數，最高使用溫度可達到900-1100℃，使用氣凝膠材料制作的熱電池保溫筒作為熱電池的隔熱層可以完美的解決航空航天、武器領域對熱電池高性能、長壽命的要求。

隨著我國氣凝膠產業的發展，氣凝膠在電池領域的應用產品形式將更加多樣化，如新能源動力電池、電子設備用鋰離子電池、蓄電池等方面的保溫隔熱阻燃防護。其它領域的氣凝膠產品需求也會不斷上升，根據 IDTechE 預測，未來隨著綠色建材思想加深以及新能源汽車需求快速增長，建筑建造和交通的需求占比在 2026 年將分別上升至 14%、13%。

原文始發于微信公眾號（艾邦氣凝膠論壇）：氣凝膠——鋰電應用中的隔熱王者