鉅大LARGE | 點擊量:1023次 | 2019年12月19日
如何把控動力電池的安全性和長壽命的平衡關系?
根據國家市場監督管理總局的數據,2018年國內至少發生40起涉及新能源汽車的火災事故,今年4月起,又接二連三發生電動汽車起火冒煙事故,動力電池安全性是一個敏感的話題,又是一個不能回避的話題。
近日,中國動力電池創新聯盟副秘書長、中國電動汽車充電基礎設施充電聯盟副秘書長王子冬在首屆中國國際電動汽車安全技術創新大會上對電動汽車安全性問題進行了多維度剖析。他認為,動力電池在材料上沒有明顯技術突破前,比能量發展到一定水平后,就很難再有進一步的突破。與此同時,在安全性方面的負面影響卻越來越大。在沒有掌握鋰電池起火規律之前,把控能量密度與安全性和長壽命的平衡關系是不能忽視的問題。
在鋰電池眾多的技術路線中,磷酸鐵鋰與三元的對決最為膠著。
磷酸鐵鋰安全性高、壽命長,但是能量密度不如三元高,但可以通過提高電池容量加以彌補,低溫性能差,主要是在小容量電池上低溫性能低,材料一致性也差。
三元電池能量密度高,一致性好,低溫性能好,但是安全性略差,循環壽命遠不如磷酸鐵鋰電池。
當前,在中國磷酸鐵鋰電池具有最成熟的產業鏈,我們對相關領域掌握的核心技術也比較多,而三元電池則以日韓為代表,相對更成熟一些。王子冬認為,這種技術路線的對決,更有一種中國vs日韓的意味。
如果單從動力電池本身的性能來評價,他列舉了10個維度:1.電池組的安全性、2.電池組的能量密度(而非單體)、3.電池組的循環壽命、4.電池組的成本、5.充電倍率、6.電池單體一致性、7.低溫性能、8.成組利用率、9.回收再利用的方便性、10.正負極材料可回收修復再利用。
動力電池的天花板在哪里?
在王子冬看來,對提高動力電池能量密度需要有清醒的認識:能夠產業化的電動車用動力電池的性能提高,不僅僅是正負極材料性能上需要有幅度改進,同時在許多方面都需要有比較大的突破,才有可能實現動力電池真正意義上的提高。
那么從產業化動力電池的定義來說,國家提出的目標是:到2020年實現電動車充電一次可以跑400km,單體電池比能量達到:300Wh/kg(350)、600Wh/L(700)、0.6元/Wh,電池系統達到:220Wh/kg(260)、300Wh/L(380)、1.0元/Wh,循環壽命1500次(80%DOD)。
為什么大家一提到高能量密度就想到軟包裝電池?從車輛工程的角度是看動力電池系統的能量密度,而非單體電池的能量密度。從單體電池到模塊,再到系統集成,中間環節比較多,電池之間的連接件、模塊之間的連接電纜、箱體、固定架、支撐架、導熱結構等等,這些都會增加許多重量,王子冬提出,需要在系統能量密度、可靠性及安全性方面做優化。
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