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動(dòng)力鋰電池安全瓶頸期:過(guò)度追求比能量導(dǎo)致熱失控

鉅大LARGE  |  點(diǎn)擊量:795次  |  2020年08月10日  

九月二十日,在杭州舉辦的全球未來(lái)出行大會(huì)上,汽車(chē)業(yè)內(nèi)對(duì)目前的電動(dòng)汽車(chē)安全問(wèn)題進(jìn)行了深入分析。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),今年,僅公開(kāi)報(bào)道的電動(dòng)汽車(chē)起火事件就高達(dá)近20起。


我國(guó)電動(dòng)汽車(chē)百人會(huì)執(zhí)行副理事長(zhǎng)歐陽(yáng)明高認(rèn)為,電動(dòng)汽車(chē)起火事故重要是產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題。產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題就是指產(chǎn)品在設(shè)計(jì)、制造、驗(yàn)證、使用過(guò)程中沒(méi)有嚴(yán)格遵守相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范,重要包括三類(lèi):第一是電池產(chǎn)品測(cè)試驗(yàn)證不足;第二是車(chē)輛使用過(guò)程中可靠性變化;第三是充電安全管理技術(shù)有問(wèn)題。


動(dòng)力鋰電池問(wèn)題是電動(dòng)汽車(chē)起火重要誘因。歐陽(yáng)明高表示:“近些年,國(guó)外電動(dòng)汽車(chē)起火的原因重要源于碰撞,而國(guó)內(nèi)電動(dòng)汽車(chē)起火重要有幾個(gè)特點(diǎn):一是以三元電池為主,數(shù)量超過(guò)一半;二是以圓柱形電池為主,因?yàn)檫@種類(lèi)型電池是鋼殼,包裹得比較緊,一旦發(fā)生熱失控就會(huì)爆炸;三是充電失火的事故占比比較大?!?/p>

過(guò)去幾年,在國(guó)家大力扶持下,新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)取得了快速發(fā)展。數(shù)據(jù)顯示,去年,新能源汽車(chē)生產(chǎn)了79.4萬(wàn)輛,產(chǎn)量已占到當(dāng)年汽車(chē)總產(chǎn)量的2.7%,近五年年均復(fù)合上升率達(dá)130%,持續(xù)三年的產(chǎn)銷(xiāo)量居世界第一,占全球市場(chǎng)保有量的50%以上。今年前八月,新能源汽車(chē)的產(chǎn)銷(xiāo)分別完成了60.7萬(wàn)輛和60.1萬(wàn)輛,同比分別上升75.4%和88%。


行業(yè)內(nèi)權(quán)威人士提醒,在取得成績(jī)的同時(shí),也要清醒地看到我國(guó)新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)還不牢固。工業(yè)和信息化部裝備工業(yè)司副司長(zhǎng)羅俊杰提到:“目前國(guó)內(nèi)動(dòng)力鋰電池綜合性能仍需提升,從資源開(kāi)發(fā)到回收利用等全產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展還不夠平衡,安全等問(wèn)題使我國(guó)新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)在未來(lái)一段時(shí)間內(nèi),仍處于‘爬坡過(guò)坎’的階段?!?/p>

過(guò)度追求補(bǔ)貼


通過(guò)對(duì)事故的調(diào)查分析,多位專(zhuān)家認(rèn)為,電池?zé)崾Э厥瞧鸹鸬闹饕?,因?yàn)楫?dāng)電池達(dá)到一定溫度時(shí),電池就會(huì)出現(xiàn)連鎖的放熱反應(yīng),溫度快速上升,最高的速度可達(dá)到每秒鐘溫升接近1千度。


引起熱失控的原因有多種,電池包本身溫度不均勻,局部區(qū)域溫度高,過(guò)充過(guò)放、外短路、內(nèi)短路等原因都會(huì)放熱,此外還有機(jī)械原因,如進(jìn)水、密封不好、碰撞等等。記者了解到,一般情況下,電池放電到一定程度后不會(huì)熱失控,熱失控一般都是在滿(mǎn)電狀態(tài),所以充電的時(shí)候容易引起熱失控。從車(chē)型來(lái)看,發(fā)生事故的車(chē)輛重要是舊車(chē)型,電池能量密度并不高。


和往年相比,今年電動(dòng)汽車(chē)起火事件更加頻繁,一些公司為了盡快拿到補(bǔ)貼,開(kāi)始降低生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí),很大一部分公司并沒(méi)有建立公司內(nèi)部的電池安全測(cè)試標(biāo)準(zhǔn),部分公司甚至沒(méi)有電池安全測(cè)試的能力,生產(chǎn)出來(lái)的電池質(zhì)量參差不齊。


歐陽(yáng)明高表示:“目前電池產(chǎn)品測(cè)試驗(yàn)證不足。由于補(bǔ)貼退坡的政策周期是一年一次,總體來(lái)看與產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)周期不是很匹配,有些公司盲目地追求高比能量,縮短了測(cè)試驗(yàn)證的時(shí)間。為了縮短開(kāi)發(fā)周期往往首選物理的改進(jìn)方法,比如把電池活性材料增厚,隔膜減薄,這樣電池比能量會(huì)上升,但是安全性能會(huì)下降?!?/p>

除了電池本身,電動(dòng)汽車(chē)在充電的過(guò)程中也容易起火?!癇MS的廠商和充電機(jī)的廠商沒(méi)有嚴(yán)格的執(zhí)行新頒布的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。正常情況下,電池管理系統(tǒng)對(duì)充電有很好的斷電功能,但很多公司目前并沒(méi)有嚴(yán)格執(zhí)行功能安全的規(guī)范,即ISO26262《道路車(chē)輛功能安全》規(guī)范,比如充電繼電器的粘連應(yīng)該有診斷功能,但有的公司為了節(jié)省成本就沒(méi)有裝載,電池管理系統(tǒng)與充電樁也沒(méi)有裝備合格的絕緣檢測(cè)裝置?!睔W陽(yáng)明高表示。


技術(shù)推廣不宜過(guò)快


根據(jù)我國(guó)新能源汽車(chē)動(dòng)力鋰電池比能量發(fā)展的趨勢(shì),很快就會(huì)向300瓦時(shí)/公斤的高比能量電池邁進(jìn),這就是所謂的高鎳三元811電池,將很快進(jìn)入市場(chǎng),同時(shí),它們也比原來(lái)的電池面對(duì)更高的安全技術(shù)要求。


針對(duì)國(guó)家提出的產(chǎn)業(yè)化目標(biāo),即2020年單體達(dá)到350瓦時(shí)/公斤,系統(tǒng)260瓦時(shí)/公斤,循環(huán)壽命2000次。多位專(zhuān)家認(rèn)為,要求偏高,不宜強(qiáng)行推行,此外還建議補(bǔ)貼政策要符合技術(shù)發(fā)展的規(guī)律,對(duì)能量密度的提升不宜過(guò)快、不宜更改過(guò)頻。


歐陽(yáng)明高表示:“電池安全是電池技術(shù)革命性突破的第一重點(diǎn),也是純電動(dòng)汽車(chē)性能提升的第一關(guān)鍵,電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展越往后期,電池安全就越變成一個(gè)瓶頸技術(shù),比如十分鐘充300公里以上的快充技術(shù),電池電壓從300V提高到600V甚至800V,這些都與安全相關(guān),也是今后純電動(dòng)汽車(chē)競(jìng)爭(zhēng)的主戰(zhàn)場(chǎng)??梢哉f(shuō)安全是電動(dòng)汽車(chē)可持續(xù)發(fā)展的生命線,要全面提升現(xiàn)有鋰離子動(dòng)力鋰電池系統(tǒng)安全技術(shù),全力突破新型固態(tài)電池技術(shù)。”


對(duì)此,英飛凌科技汽車(chē)電子事業(yè)部副總裁徐輝說(shuō):“我認(rèn)為電動(dòng)汽車(chē)起火是一個(gè)行業(yè)發(fā)展的過(guò)程,我們不能過(guò)度地去強(qiáng)調(diào)因?yàn)槟骋惠v車(chē)發(fā)生自燃現(xiàn)象,就斷定整個(gè)技術(shù)不安全。在發(fā)展過(guò)程中,公司應(yīng)該更多去做一些實(shí)驗(yàn)和驗(yàn)證。同時(shí),我認(rèn)為標(biāo)準(zhǔn)也很重要,個(gè)人更希望政府的法律法規(guī)從整車(chē)分布到各個(gè)零部件,當(dāng)然目前新能源車(chē)還沒(méi)有達(dá)到傳統(tǒng)燃油車(chē)的技術(shù)程度,所以大家都要去參與到這個(gè)過(guò)程中,更快地讓體系能夠完善?!?/p>

鉅大鋰電,22年專(zhuān)注鋰電池定制

鉅大核心技術(shù)能力