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三元電池車輛自燃率最高高鎳安全如何保障?

鉅大LARGE  |  點擊量:1831次  |  2019年11月30日  

從產銷數據來看,2019上半年新能源汽車市場總體保持正向發展趨勢,但從一系列的起火及召回事件來看,中國新能源汽車產業仍面臨諸多問題。


在7月1日開幕的“2019世界新能源汽車大會”上,中國汽車工程研究院董事長李開國談到,目前新能源汽車安全事故主要有5個場景,分別是充電自燃、行駛自燃、碰撞自燃、浸泡自燃、停車自燃,其中充電自燃與停車自燃占比最高。


在自燃事故中,大部分事故車輛都是搭載2016年左右生產的NCM523三元材料電池。而如今為了快速提升動力電池的能量密度,高鎳含量的811材料已經開始在動力電池中應用,隨著高鎳的應用,電池的熱穩定性將會變差,未來安全性風險會更大。


一系列起火事故頻發背后,新能源汽車開始大規模召回,表明國家開始出手進行干預調整。


國家市場監督管理總局質量發展局副局長王赟松表示,截至2019年5月,國內新能源汽車共召回12.3萬輛。其中由于三電系統故障導致的召回占比為50%,在這之中設計原因占到40%,制造原因占到60%。由于制動系統缺陷導致的召回,占總召回量40%,這全都由制造原因造成。


截至2019年4月底,國家市場監督管理總局共收到新能源汽車缺陷線索427例,涉及38家生產者的61個車型。其中電池衰減問題和充電故障占比分別為55%和15%,居投訴量前兩位。


此前,市場監督管理總局和工信部先后發布了《關于進一步加強新能源汽車產品召回管理的通知》和《關于開展新能源汽車安全隱患排查工作的通知》,要求對新能源汽車起火以及已售車型安全質量問題進行嚴格排查。這意味著無論是主機廠還是電池廠都無法置身事外,倒逼企業加強產品安全質量管控。


很顯然,在補貼政策的刺激之下,近年來中國動力電池技術取得快速發展,產能規模和能量密度大幅提升。但激進的背后卻是大批電池企業在產品質量、技術、制造工藝和基礎材料研究方面不過關。此前為了獲得高額補貼而使一些安全驗證不足的動力電池流向市場,從而給新能源汽車行業埋下諸多安全隱患。


從目前的調查結果來看,動力電池質量問題依然是導致新能源汽車安全隱患的主要因素,動力電池企業難辭其咎。目前補貼大幅退坡和市場競爭加劇,行業洗牌加速導致大批電池企業開始退出動力市場,導致動力電池市場競爭格局發生顯著變化。


與此同時,隨著國家政策逐步對外資電池松綁,日韓電池企業加速布局中國市場。在補貼完全取消之后開始發力,屆時將會對中國電池企業產生強大沖擊,或將進一步改變中國動力電池市場競爭格局,而最終能夠參與競爭本土電池企業僅有少數幾家。


下面就來看看本周鋰電行業都有哪些新技術和大事件吧。


1、特斯拉上海起火事故為電池模組故障


日前,特斯拉汽車(北京)銷售有限公司就今年4月上海特斯拉ModelS起火事件發表聲明稱,通過對電池、軟件、制造數據和車輛歷史數據等調查,沒有發現車輛系統缺陷,并初步判斷該事故由車輛前部的單個電池模組故障引起。


特斯拉在聲明中稱,首次出現煙霧后,電池包安全系統按照設計預期,將火控制在電池的特定模組中,并將熱量向座艙外部和模組外部排出,使得電池包其余部分完整,車內人員應有時間安全離開車輛。


據了解,特斯拉在2018年8月申請了一項電池系統新專利,通過在每排電池電芯中間創建了一個連接層,來隔離有缺陷的電池芯,以防止其影響到其他正常的電芯,從而提高整個電池包的安全性。


2、德國投資5億歐元建設電池研究中心


外媒報道稱,德國弗勞恩霍夫協會宣布其電池生產研究中心(FFB)將設在明斯特,并將在MEET(明斯特大學電化學能源技術中心)成立。該項目由德國聯邦政府資助,資金為5億歐元。


根據德國聯邦政府的計劃,FEB應該改善德國電池生產的條件。該中心將支持電池生產生產線的開發。雖然弗勞恩霍夫協會負責研究生產的規劃和建設,但工業聯盟將負責新生產技術的開發和擴展。


其中包括電池專家BMZ集團、CustomCells、EAS電池,Leclanché和Liacon電池、TerraE等。在研究階段之后,該聯盟希望通過大規模生產線和工業化平臺贏得投資者和客戶,以便促進德國電池生產的快速建立。


3、松下加速高鎳去鈷化電池研究


7月3日,松下集團湯淺浩次在2019世界新能源汽車大會表示,松下正在探索車載動力電池的核心技術,包括材料、工藝、電芯、系統及循環利用技術等,豐富的技術儲備及科學的實驗方法有利于加速動力電池的開發進程。


當前,松下正在通過材料革新促進鋰離子電池的進化,通過材料革新技術找出鋰離子電池的性能極限。


正極材料方面,松下正在按照去鈷化目標展開高鎳電池技術的研究,高鎳化電池有助于電池性能的提升與成本的降低。實現高鎳化/去鈷化后,NCA電池容量密度可達到220Ah/kg以上,NCM電池可實現200Ah/kg以上。


負極材料方面,松下通過石墨和硅系材料實現高容量化,通過石墨的表面改質實現高功率化。目前公司正在進行氧化硅與硅碳材料的同步探索。


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