鉅大LARGE | 點擊量:815次 | 2020年02月19日
動力鋰電池質量安全將成公司挑戰(zhàn)
近日,原國家863電動汽車重大專項動力鋰電池測試中心主任王子冬先生做客北京‘前途驛’體驗館,分享了一場關于動力鋰電池安全性問題的公開課。
今年,高速成長了30年的我國汽車業(yè)首次出現負增長。與之鮮明比較的則是,新能源汽車的銷量持續(xù)大幅增長。
相比燃油車,公眾似乎對新能源車特別是純電動汽車的起火更為緊張,年內有報道可查的新能源汽車起火原因雖不盡相同,但細究起來鋰離子電池電池長時間在液體中浸泡、電池材料不過關、動力鋰電池系統(tǒng)拼裝布局缺陷、使用中過充過放、電池組件安全性等都是電池起火的風險因素,最終的結果就是電池發(fā)生熱失控導致自燃。
十月三十一日,國家市場監(jiān)管總局透露,據掌握的輿情信息顯示,2018年已發(fā)生新能源汽車起火事件40余起。截至目前,市場監(jiān)管總局已組織缺陷產品管理中心啟動新能源汽車缺陷調查10起,會同相關部門開展火災事故現場調查5次,督促相關生產公司執(zhí)行召回5次。其中,召回涉及5個公司24個車型的3.56萬缺陷車輛,缺陷原因多為電控和機械故障。
實際上,未對外披露的數據涉及面可能更多。
當前在我國生產動力鋰電池公司很多,電池公司間電池生產質量管控水平參差不齊。王子冬認為,今年新能源汽車著火事故當中很多是因為能量密度提高過快導致的。
王子冬表示,動力鋰電池安全性是一個敏感的話題,又是一個不能回避的話題。我國動力鋰電池行業(yè)經過十年的積累,已經有了非常大的提升,但仍存在一些問題,尤其是電池技術這些年沒有明顯的進步。電池能量密度越高,安全性越差,很多人希望電池能量密度新增,同時安全性也保持同樣的水準,這本身就是矛盾的,我們只能在矛盾體中盡量追求一種平衡。
現在說要提高電芯鋰離子電池廠家能量密度,但科學上有很多工作和難題要解決,在沒有徹底解決的情況下,我們急著提高能量密度,就顯得有點操之過急了。目前三元鋰離子電池理論的能量密度的極限在350Wh/kg-400Wh/kg左右,這里還有很多工程問題要解決。假如沒有在新材料上的突破,電池比能量可能在300Wh/kg-400Wh/kg之間徘徊。只有在實現工程技術突破的前提下,才能實現將單體電芯能量密度提高到500Wh/kg,才有可能將電池組能量密度提升至260Wh/kg以上。
王子冬表示,一些整車公司盲目提高動力鋰電池能量密度去迎合補貼政策,而在動力鋰電池安全性驗證上重視不足,這成為了誘發(fā)起火事件的潛在因素。
電池的安全性體現在7個方面,電芯制造過程中、電池組集成過程、儲存過程中、運輸過程中、使用過程中,重要跟充電有關、回收過程中及材料提煉過程中。
為了追求更高的能量密度,電池內部要更多的活性物,有空間壓縮的只剩隔膜的厚度了?,F在很多公司在追求更高的單體和系統(tǒng)能量密度,為了保障更多的能量供給,正負極的電解液都不能少,只能去壓榨膈鉅大鋰電膜厚度。以前的鋰離子電池鋰離子電池隔膜厚度有40微米,現在僅有12微米左右,這層薄膜一旦破損,后果很嚴重。王子冬如是說。
了解電池原理的都知道,電池充電的時候,在電池負極表面會大量產生鋰晶,大電流充電會加速這種鋰枝晶的生長速度,枝晶持續(xù)增長最終會把隔膜刺破導致電池內部短路,從而引發(fā)電池內部的熱失控,引發(fā)電池自燃。
王子冬表示,各種材料的開發(fā)和運用都要在1-2年,甚至更長。目前國家一年調整一次系統(tǒng)比能量密度的做法與動力鋰電池系統(tǒng)開發(fā)周期不協(xié)調,帶來的結果就是無法充分驗證,導致了著火事故的頻發(fā)。
客觀地說,這些年動力鋰電池產品質量雖然提升了,國內的電池性能也與國外縮小了差距,當前,影響我國發(fā)展新能源汽車產業(yè)的難點重要是成組技術及必須的電池安全管理系統(tǒng)。
關于新能源產業(yè)的健康發(fā)展建議王子冬總結了4點,第一,新能源產業(yè)存在很大的泡沫,產能過剩。第二個動力鋰電池系統(tǒng)的設計和匹配要系統(tǒng)好好配合。第三,解決好動力鋰電池與電動汽車一體化的問題,加強產品的全面測試。第四,要加快動力鋰電池回收能力。
汽車電動化發(fā)展趨勢下,動力鋰電池安全將成為全行業(yè)的關注點,如何在電池成本不斷降低、能量密度等指標不斷提高的下保證電池的質量安全,將成為未來很長時間內車企和動力鋰電池公司面對的挑戰(zhàn)。
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