鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:925次 | 2020年09月04日
動(dòng)力鋰電池安全問題解析
現(xiàn)在動(dòng)力鋰電池最重要的問題就是安全,動(dòng)力鋰電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景非常廣闊,但前提是必須解決安全問題。我國科學(xué)院院士歐陽明高表示,根據(jù)市場監(jiān)管總局供應(yīng)的數(shù)據(jù),2018年至今,已發(fā)生80余起電動(dòng)汽車火災(zāi)事故,電動(dòng)汽車的安全問題已不容忽視。
據(jù)統(tǒng)計(jì),在2018年的新能源汽車事故中,充電引起的占29%,靜置引起的占14%,涉水引起的則占10%。歐陽明高表示,為尋求解決電動(dòng)汽車安全隱患的答案,其團(tuán)隊(duì)在研究了國內(nèi)外重要電動(dòng)汽車品牌的電池后發(fā)現(xiàn),電池在快充300-500次后穩(wěn)定性變差。通常新電池的熱失控溫度約為215度,而過多使用快充的電池?zé)崾Э嘏R界點(diǎn)則會(huì)降至107度。
對(duì)此,我國北方車輛研究所動(dòng)力鋰電池實(shí)驗(yàn)室主任王子冬表示認(rèn)同。王子冬坦言,其團(tuán)隊(duì)也曾做過相關(guān)實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)同一批生產(chǎn)的電池,放置不動(dòng)和安裝在車上使用,導(dǎo)致的結(jié)果完全不同。在車上使用的電池更易出現(xiàn)問題,電池放置不用并不會(huì)著火,兩者的差異就在于是否使用和充電。
記者了解到,除電池使用不當(dāng)易引發(fā)安全問題外,一味追求高性能也是引發(fā)電池安全問題的重要原因之一。動(dòng)力鋰電池的性能包括能量密度、公里密度、循環(huán)壽命、成本四個(gè)方面,這四個(gè)方面不僅很難全部兼顧,還很容易與安全起沖突,即公司選擇了高性能就無法顧及安全。比如目前大熱的三元電池,其安全性就不如磷酸鐵鋰離子電池。我國工程院院士陳清泉坦言。
半導(dǎo)體芯片帶來曙光
想要降低快充給電池帶來的熱失控,就必須對(duì)快充技術(shù)進(jìn)行精確管控,要根據(jù)不同溫度、電荷狀態(tài)、衰減情況等多因素建立輸出功率的MAP圖或模型。寧德時(shí)代董事長助理孟祥峰表示,掌握熱控制對(duì)電池的安全至關(guān)重要。
此外,發(fā)展更安全的電池技術(shù)路線也是保障安全的重要舉措之一。未來高鎳三元鋰等高能量密度電池不應(yīng)是發(fā)展重點(diǎn),全固態(tài)電池則尚看不清未來。所以我認(rèn)為,未來應(yīng)該以磷酸鐵鋰離子電池為發(fā)展主力,在此基礎(chǔ)上再提高性價(jià)比。我國工程院院士楊裕生表示,磷酸鐵鋰離子電池具備安全性高、壽命長,不含短缺金屬三大優(yōu)勢,是較為理想的動(dòng)力鋰電池技術(shù)路線。磷酸鐵鋰離子電池不需用到鎳、鈷等稀有金屬,再加上目前已掌握的微納結(jié)構(gòu)碳包覆技術(shù),就能彌補(bǔ)電導(dǎo)率不高的問題,在微小型電動(dòng)汽車和第二代增程式車完全適用。
而針對(duì)快充問題,楊裕生則認(rèn)為要發(fā)展新型電池。目前使用的石墨負(fù)極,可以快放電,但不能快充;鈦酸鋰離子電池可以實(shí)現(xiàn)快速充放,但價(jià)格很高,所以我們要發(fā)展新型電池。楊裕生認(rèn)為,想要得到高安全性、廉價(jià)的快充電池,關(guān)鍵在于新材料的使用,目前該項(xiàng)目的研發(fā)已取得一定進(jìn)展。
目前,我們已經(jīng)掌握了一項(xiàng)突破性的新技術(shù),可以通過使用制造半導(dǎo)體的方法來解決動(dòng)力鋰電池高性能與高安全性之間的矛盾,但目前還無法實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。陳清泉透露,雖然目前由于保密原因無法對(duì)外公布太多有關(guān)該技術(shù)的詳情與細(xì)節(jié),但只要能夠利用好半導(dǎo)體芯片,就能同時(shí)解決動(dòng)力鋰電池安全性、高性能和產(chǎn)業(yè)化的問題。