導讀：進入知識經濟時代，開放式創新概念日益受到社會的廣泛關注，逐漸成為了產業創新的主要方向之一。專利開放就是開放式創新的一種具體表現形式，近年來在汽車和科技行業，開放專利授權的趨勢越來越明顯，坐擁大量專利的企業將珍貴的專利權免費提供給相關產業運用的案例屢見不鮮。
汽車行業開放專利授權的趨勢正越來越明顯，許多坐擁大量專利組合的企業，陸續將手上珍貴的專利權免費提供給相關產業運用。
電動車龍頭特斯拉2014年6月宣告放開專利壁壘，緊接著豐田汽車在2015年1月跟進，宣布對其他廠商無償提供5680項燃料電池相關的技術專利授權。隨后福特汽車在5月28日宣稱將對外界有償公開其手中上千項已核準與未核準的電動車專利。
技術創新往往需要站在巨人的肩膀之上，專利開放共享蘊藏著巨大的商業前景與經濟價值，它可以進一步強化技術投入的動能，通過轉化利用或研究分析，使得創新成果得到更廣泛的利用，從而促進技術進步，讓社會受益。
“為防范熱失控問題，大禹電池技術將對全社會免費開放專利！”正在向全球化科技出行公司轉型的長城汽車，也做出了一個令整個新能源汽車行業震撼的鄭重承諾，秉持開源精神和推動電動車普及的使命，長城汽車愿意把超過60項大禹電池技術專利全部拿出來共享，惠及整個行業。
當更多車企借助大禹電池技術專利讓更多的電動汽車用上這一領先技術，電動汽車安全勢必將得到更多維度的保障, 用戶體驗和信心也得到全新升華。
腳踏實地，堅持創新，真正解決行業痛點，這是長城汽車高度社會責任感的一次重大實踐，對于中國新能源汽車行業邁向高質量發展階段意義深遠，這樣的舉措更值得整個行業尊敬。
放棄“排他”，價值幾何？
全球車企都在加速電動化轉型，行業的蓬勃發展推動著消費持續升級，高性能電動車成為了市場新增長點。為滿足超長續航和動力性，當前大電量電池包仍然以高鎳三元電池為主，電芯仍面臨內部缺陷、一致性差異、濫用等挑戰，無法做到絕對“零熱失控”。
解決熱失控，提升安全性，由此成為動力電池技術的關鍵問題，誰能率先突破安全技術瓶頸，特別是破解三元811高鎳電池安全性問題，誰就能搶占市場競爭的制高點。
在此背景下，長城汽車成功研發出大禹電池技術，拋出了極具開創性的全新設計思路和研發理念，為此布局數十項核心技術專利，為熱失控風險防范樹立起了一道安全屏障。
“大禹電池”其實不是電池，而是針對電池熱失控問題的一種安全技術，主要設計思路是“變堵為疏”，采用“控+導=通”的核心技術原理，改變了傳統以堵為主的電芯控制技術。
長城汽車從電芯、模組、電池系統、整車四個層級，在電芯測試、系統匹配、安全設計、虛擬仿真、測試驗證等五個維度，進行矩陣式創新設計，同時融入了8項核心技術：熱源隔斷、雙向換流、熱流分配、定向排爆、高溫絕緣、自動滅火、正壓阻氧、智能冷卻，覆蓋熱源抑制、隔離、冷卻、排出等領域，保障電池永不起火、永不爆炸。
我們從國家知識產權局了解到了長城汽車申請的電池模組部分專利細節，發現了“大禹電池”的專利技術高安全價值。
圖1
從這2張專利圖可以看出，電池包的單個模組里有8個電芯，每個電芯之上設有防爆閥（80）和隔離板（13），單節電芯在熱失控情況下，可以從防爆閥（80）排出，隔離板與防爆閥正對的區域形成減弱區，沖開經由防爆閥噴出的氣火流并將其排出電芯，在減弱孔（31）位置降低氣火流噴射速度后，氣火流順通道橫移，從排出口(51)噴出，上方的防護簾（70）控制氣火流方向從兩端排爆口（圖3-21）排出，通過熱流分配，從彼此連通的第一排爆口（113）沿著側板流向第二排爆口（112）安全排出。
圖2
定向排爆技術專利通過分流、導流、換流將火源快速引導至滅火通道并安全排出，不僅避免了電池模組在熱失控時產生明火，快速將熱氣火流排出，降低電池包內部多個電池模組之間的熱失控蔓延速度，延長車內人員的脫離時間，以及救援人員的救援時間，而且還可以避免電池模組內快速升壓，及時排出氣火流，降低電池模組損壞程度，避免起火或爆炸，提高使用安全性。
據了解，目前長城汽車已攻克了通道內壓力和流量均勻化調節的難點，消除了熱量集中，使氣火流在通道內分層均勻流動。
值得注意的是，定向排爆時，側板間隔開排出流道，當疏通高溫氣火流時，如果其鋁合金材質不能及時降溫，很快就會被灼燒熔化。為此，“大禹電池”的另一個專利有針對性的解決了這一難題。
圖3
從圖3中可以看到，冷卻組件（30）與所述排出流道連通，快速降溫裝置檢測到熱失控時，驅動泵（32）隨即開啟，通過冷卻液對側板（11）以及排出流道進行快速冷卻，有效地對氣火流進行消焰，除了避免電池包外產生明火或二次燃燒，還可避免側板周圍部件受熱變形，最后在排火口處還設有滅火盒（40），通過內置噴淋系統向滅火腔內噴淋冷卻液，實現對熱失控氣火流的降溫和冷卻，延長明火噴出電池包的時間，防止火焰噴出，保證安全。
除了以上這些電池技術專利，長城汽車還開創性構建了整包級熱失控燃燒模型，實現氣流和火流多維度擬合仿真，填補了行業空白。
依據GB 38031標準，長城汽車選取了行業公認最具挑戰的三元811體系高鎳大容量電芯，采用最嚴苛的兩個電芯連續觸發測試方式，觸發模組中間電芯位置，監測數據顯示，連續發生3次多個電芯集聚觸發熱失控，溫度最高達到1037℃，電池包內氣壓達到三次高峰，氣壓瞬間最高升高16kPa，通過滅火系統抑制電池包外溢煙霧最高溫度低于100℃，避免了對周圍產生二次傷害。
長城汽車已經確定，最終大禹電池技術完成量產后，計劃2022年面向下一代全新電動車平臺，全面應用于旗下新能源系列車型。
其實，憑借這樣極具創新力的獨有技術，長城汽車本可以獨享，穩坐市場頭部陣營，但長城汽車對大禹電池技術超60項專利開放的決定，并沒有提出任何附加條件，而是對全社會免費開放，這恰恰顯示出長城汽車不牟利，不設限，積極推動行業發展的高度責任感。
根據中汽協最新數據，2021年10月中國新能源汽車整體市場滲透率維持歷史高位，達到16.4%，新能源乘用車市場滲透率更達到18.2%。以中國汽車品牌為代表的新能源汽車發展勢頭正猛，在向上突破的關鍵期，長城汽車選擇以開放態度，共享技術成果，必將加速新能源車市場占有率的提升。
開放背后的邏輯
大禹電池技術是長城汽車在能源革命、全面電動化技術變革中取得的重要突破之一。從技術角度看，大禹電池技術專利具有了開放的前提條件。
首先，大禹電池技術研發團隊針對多種化學體系電池均在開展大禹電池技術多元化應用，除能量密度可突破190Wh/kg的NCM811三元鋰電池，還有未來隨著鎳含量提高電池能量密度更高的三元鋰電池、三元鋰電池體系的NCA（鎳鈷鋁）電芯及無鈷電芯等，以及不同技術線路的磷酸鐵鋰電池。“大禹電池”還可百搭不同PACK應用技術，滿足未來CTC電池PACK與融合方式，進一步提升整體剛性，最大程度保障動力電池的使用安全，具有“普適性”。
其次，大禹電池技術可以實現電芯化學體系全覆蓋，任意位置電芯，單個或多個電芯等觸發熱失控的情況下都能實現不起火、不爆炸，比國標提出的5分鐘標準要求更高，這些創新優勢在實際應用層面對于行業發展和用戶體驗都有著巨大意義。
從碳達峰碳中和的大背景看，長城汽車作為中國汽車品牌的領軍者，緊跟國家發展目標方向，主動承擔減碳使命，致力于多維度深化社會價值，履行產品、社會、環境責任，以綠色、創新、可持續的競爭力，加速向全球化科技出行公司轉型。
今年6月，長城汽車正式發布2025戰略——到2025年，實現全球年銷量400萬輛，其中80%為新能源汽車，未來五年累計研發投入將達到1000億元，計劃2045年全面實現碳中和。
為此，長城汽車作為第一個明確提出碳中和目標及實現路徑的中國汽車品牌，主動發力，放棄短期利益，打破壁壘，免費開放大禹電池技術專利，正是對戰略目標的一次實際行動呼應。
長城汽車董事長魏建軍曾表示，“中國汽車品牌，要想實現真正意義上的超越，只有在這三至五年的時間里，快速放大優勢，才有可能在新能源和智能化新賽道上領跑。而且，中國汽車品牌的機會，只有一次?！?nbsp;
言必信、行必果，顯然，長城汽車抓住了機會，碳中和目標的實現不是在夾縫中求小生存，而是在新機遇中謀求大發展，大禹電池技術專利的開放恰好反應出長城汽車敢為人先的大格局。
結語
當下，新能源汽車正在成為汽車產業發展的新引擎，大禹電池技術將電池安全提升到了全新高度，長城汽車放棄了專利權的一項基本特質——排他性，致力于以出色的技術和開放的態度，通過專利共享提升整個電池行業的水平，并由此孕育出更多更安全的產品，當量的積累之上產生質變之時，正是技術開放共享的強大意義之所在。
來源：EV視界 作者：楊曉紅
