鉅大LARGE | 點擊量:753次 | 2022年02月16日
為什么電動汽車不裝配三元鋰離子電池
工信部裝備工業(yè)司司長張相木在2016中國電動汽車百人會論壇上表示,暫停三元鋰電池客車列入《新能源汽車推廣應用推薦車型目錄》,這表達了國家對動力電池去安全性的擔憂。實際上,在今年1月14日工信部的新車目錄上,已經(jīng)沒有裝配三元材料電池的客車產(chǎn)品。
張相木給出的理由是,三元鋰電池比能量高,循環(huán)性能好,是未來鋰電池的重要發(fā)展方向,但我國在該領域起步晚,產(chǎn)品用于客車的安全性開發(fā)和驗證還不夠。工信部正在考慮進一步提高新能源汽車產(chǎn)品安全技術門檻,組織開展對三元鋰電池客車等車型在現(xiàn)行安全標準體系下的風險評估。他明確表示,在評估完成前,暫停三元鋰電池客車列入《新能源汽車推廣應用推薦車型目錄》。
■高溫下三元材料易燃
三元材料存在的安全風險比較大。中科院物理研究所研究員黃學杰表示,總結(jié)以往發(fā)生事故的經(jīng)驗來看,鎳鈷鋁三元材料18650電池在180℃以上會出現(xiàn)自加熱,起火后很難控制,而磷酸鐵鋰材料到了250℃以上才會出現(xiàn)放熱現(xiàn)象,安全性相對較高。
單從材料特性而言,兩種材料到達一定溫度時都會發(fā)生分解,三元鋰材料大概在200℃左右發(fā)生分解,磷酸鐵鋰則在700~800℃時才發(fā)生分解。并且,三元鋰材料的化學反應更加劇烈,會釋放出氧分子,在高溫作用下電解液迅速燃燒,發(fā)生連鎖反應。磷酸鐵鋰發(fā)生分解時不會釋放氧分子,燃燒也沒有那么劇烈。因此,僅從鋰離子電池的正極材料特性而言,三元鋰材料比磷酸鐵鋰材料更容易著火或發(fā)生意外事故。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
■電池容量大導致散熱差
除三元材料存安全風險外,客車電池容量較大,也加大了三元電池的危險程度。黃學杰表示,電池安全性和電池中儲存的能量成反比,即所能釋放的能量越大,其存在的安全風險就越大,純電動轎車電池容量一般為幾十千瓦時,而純電動公交車電池容量高達幾百千瓦時,隨著電池容量的增加,電池體積也在增加,其散熱性能變差,出現(xiàn)安全事故的可能性增加。
黃學杰告訴記者,將鋰離子蓄電池做成動力電池,必須提高其安全性能,單體電池愈大,要求達到的安全性指標也就愈高。另外,電池系統(tǒng)的安全并非僅由單體電池決定。中國化學與物理電源行業(yè)協(xié)會秘書長劉彥龍認為,電動汽車電池組的成組技術、充電方法、使用方法、維護方式、保護系統(tǒng)的可靠性、通信協(xié)議的有效性等都會對電池組的安全性造成影響。
■缺乏評判體系
正是由于國內(nèi)缺乏相應的評價體系,很難評估三元電池系統(tǒng)最終的安全情況。單體電池成組會根據(jù)整車使用條件設計電池包,通過加強生產(chǎn)全過程的監(jiān)測,能夠有效提升三元電池系統(tǒng)的安全性,但最終安全與否需要通過相應評價體系進行判定,劉彥龍告訴記者,“國內(nèi)缺乏相應的評價體系?!?/p>
科技部電動汽車重大科技專項王秉剛與劉彥龍的看法一致。王秉剛認為,電池材料的取舍并不能從根本上解決電池安全問題,應從制定嚴格的電池產(chǎn)品質(zhì)量要求和監(jiān)管辦法入手。對此,王秉剛提出兩條建議,一是需要對電池模塊和電池系統(tǒng)制定明確的安全考核指標;二是對新能源公交車要實行嚴格的監(jiān)控,明確監(jiān)控內(nèi)容與責任。
中航鋰電(洛陽)有限公司市場部部長阮藝亮認為,客車運行路線、環(huán)境相對固定,電池電量并非客車最關注的焦點,應該堅持熱穩(wěn)定性更高、安全性更有保障的磷酸鐵鋰路線。數(shù)據(jù)顯示,目前在我國所生產(chǎn)的純電動客車中,采用磷酸鐵鋰動力電池的客車占據(jù)整個新能源客車市場的六成份額,三元材料動力電池占據(jù)該市場份額的三成。磷酸鐵鋰電池目前仍然是電動客車領域的主流方向,同時也是最優(yōu)選擇。
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