鉅大LARGE | 點擊量：863次 | 2019年06月25日
電池追求高能量密度仍是行業(yè)大趨勢
發(fā)展811電池，是鋰電池的宿命，無論是否擔心安全，阻止不了能量密度往前走。這是行業(yè)的趨勢，也是市場需求。
頻繁的電動車安全事故，給“高歌猛進”的新能源汽車敲響警鐘。
根據(jù)市場監(jiān)管總局掌握的輿情信息，2018年至今有80余電動汽車火災(zāi)事故發(fā)生。事故頻率呈現(xiàn)上升趨勢，這引起有關(guān)部門的高度重視。
6月17日，工信部發(fā)布了《關(guān)于開展新能源汽車安全隱患排查工作的通知》，要求企業(yè)對發(fā)生起火燃燒事故的車輛及時開展事故調(diào)查，對隱瞞不報或不配合開展事故調(diào)查的行為將予以處罰；確實存在產(chǎn)品缺陷的，生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)當主動向主管部門備案召回。
工信部明確表示，新能源汽車生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)當承擔汽車安全第一責任。此外，工信部也要求，車企對動力電池故障較多的車輛適當增加排查比例。建議檢查包括動力電池的外觀檢查、軟件診斷、氣密性檢測、開箱檢驗等內(nèi)容。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
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%
引發(fā)電動汽車事故的原因極為復(fù)雜，但將電動車的動力電池作為排查的重點，也從側(cè)面反映出電池安全的重要性。當然，電池安全的保障是一個復(fù)雜的工程，除了車企之外，電池企業(yè)也應(yīng)積極參與。
值得注意的是，6月24日，工信部發(fā)布公告稱，為進一步貫徹落實黨中央、國務(wù)院關(guān)于轉(zhuǎn)變政府職能和深化“放管服”改革的精神，經(jīng)研究，我部決定自2019年6月21日起廢止《汽車動力蓄電池行業(yè)規(guī)范條件》(下稱《規(guī)范條件》)，第一、第二、第三、第四批符合規(guī)范條件企業(yè)目錄同時廢止。
工信部于2015年3月發(fā)布的《規(guī)范條件》，明確了企業(yè)生產(chǎn)動力電池需要滿足的條件要求，并且，只有使用了符合《規(guī)范條件》企業(yè)動力電池的新能源汽車，才能登上《新能源汽車推廣應(yīng)用推薦車型目錄》，獲得新能源補貼。
“這個表單發(fā)布的時間已經(jīng)比較久了，這四批表單中符合規(guī)范條件的企業(yè)中的部分企業(yè)已經(jīng)破產(chǎn)或者已經(jīng)不存在了。”6月23日，業(yè)內(nèi)人士對21世紀經(jīng)濟報道記者表示。
有業(yè)內(nèi)人士對記者表示，其實企業(yè)目錄的效果并不明顯，廢止舊規(guī)范之后現(xiàn)在尚不清楚是否會發(fā)布新名單，但是動力電池產(chǎn)業(yè)的行業(yè)規(guī)范管理未來或?qū)⑦M一步加強，但重點將放在事中事后監(jiān)管方面。此外，這同時釋放了一個重要信號：歡迎日韓等外資電池進入中國市場、鼓勵發(fā)揮市場主導作用。
近三成事故在充電時發(fā)生
“現(xiàn)在動力電池最重要的問題是安全問題，動力電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景非常廣闊，但我們必須解決安全問題?！?月23日，中國科學院院士、中國電動汽車百人會執(zhí)行副理事長歐陽明高在2019中國(青海)鋰產(chǎn)業(yè)與動力電池國際高峰論壇上表示。
每年6月在西寧舉辦的動力電池高峰論壇，是鋰電行業(yè)的風向標。在過去幾年，電池行業(yè)從探討三元和磷酸鐵鋰的技術(shù)路線、到爭議動力電池結(jié)構(gòu)性產(chǎn)能過剩和優(yōu)質(zhì)產(chǎn)能不足，如今，將安全重新擺到行業(yè)發(fā)展最重要的位置。
6月23日，德國機動車安全檢測公司德凱集團執(zhí)行副總裁、東亞及南亞總裁曾牧對21世紀經(jīng)濟報道記者表示，針對行業(yè)安全問題，不僅是車企，電池企業(yè)也要對電池的安全保障需要承擔很大的責任。
21世紀經(jīng)濟報道記者通過與多位電池企業(yè)人士溝通了解到，事實上，電池企業(yè)對于電池的安全保障均極為重視。不過，在電池技術(shù)高速迭代發(fā)展的過程中，電池能量密度不斷提高，也對電池的安全提出了更高的要求。
歐陽明高表示，安全事故是新能源汽車發(fā)展的致命隱患，而新能源安全事故的本質(zhì)，是電池熱失控。
導致熱失控的誘因主要有兩種，一是機械電氣誘因(針刺、碰撞等事故導致)，二是電化學誘因(過充、快充、自發(fā)性短路等)，電池單體熱失控之后傳遞給相鄰單體，隨后大面積蔓延，最終導致安全事故的發(fā)生。
“近期發(fā)生的充電事故的分析表明，主要是不當快速充電或過充引發(fā)電池析鋰，導致熱失控溫度大幅度下降，從219℃下降到107℃，并與電解液劇烈反應(yīng)，電池在107℃發(fā)生熱失控。”歐陽明高表示。
據(jù)歐陽明高介紹，新能源汽車事故的數(shù)據(jù)統(tǒng)計表明，電動車充電時發(fā)生事故的比率較大。2018年，充電時發(fā)生新能源汽車事故占比達到了29%，接近三成。而靜置、行駛、涉水發(fā)生事故的比例分別為14%、14%、10%。
造成充電時發(fā)生安全事故的原因包括：不當快速充電引發(fā)電池析鋰，電池壽命快速衰減、熱穩(wěn)定性變差；充電功能安全設(shè)計水平低下；充電過程數(shù)據(jù)通訊不規(guī)范；未執(zhí)行充電安全相關(guān)規(guī)范。
國家新能源汽車創(chuàng)新工程項目專家組組長王秉剛同樣對快充技術(shù)持有謹慎態(tài)度，他認為，對目前尚較脆弱的動力電池安全性來說，大功率快充可能會帶來較大的風險，對電池的壽命也會帶來一定損失。
曾牧認為，電動汽車和動力電池安全不僅要關(guān)注設(shè)計層面，還要重視檢測和驗證的保障作用?！凹訌婋姵毓芾砜梢詭椭档桶踩ｋU。功能性的硬件問題、耐力問題、實用性問題、電池兼容性問題、可靠性問題都是應(yīng)該關(guān)注的安全重點?！?/p>
展望行業(yè)未來，歐陽明高認為，鋰離子電池能量密度會繼續(xù)提高，300Wh/kg的能量密度已經(jīng)達到了，體積和能量都提升是不可逆轉(zhuǎn)的趨勢。
“在這種情況下，對安全防控的技術(shù)要求會越來越高，我們要著力解決鋰離子電池的安全性問題，發(fā)展出更加安全的鋰電池，保證電動汽車車產(chǎn)業(yè)的順利發(fā)展。”歐陽明高表示。
安全阻止不了能量密度升高
雖然提升能量密度、追求高續(xù)航是大趨勢，但在天津力神股份有限公司常務(wù)執(zhí)行副總裁王念舉看來，能量密度跟安全是很難調(diào)和的矛盾。
“補貼退坡的周期一年一次，與產(chǎn)品開發(fā)周期不匹配。為了追求高能量密度來提高續(xù)航里程，不少企業(yè)縮短研發(fā)周期，產(chǎn)品未能得到充分驗證。”6月23日，一位電池企業(yè)高層對21世紀經(jīng)濟報道記者表示。
根據(jù)2018年的新能源汽車補貼標準，電動車補貼的多少直接與能量密度掛鉤。要想獲得更高的補貼，乘用車電池系統(tǒng)能量密度需達到160Wh/kg。而2019年的補貼政策，由于新能源汽車獲得的補貼多少，直接影響到其市場競爭力。整車企業(yè)對于高能量密度有了更大的需求，頭部電池企業(yè)由于研發(fā)實力更強能夠更快跟上趨勢，但一些研發(fā)技術(shù)并不強的電池企業(yè)為了不被市場淘汰，也只能“趕鴨子上架”。
“在技術(shù)更新比較快的情況下，過去幾年差不多是一年一變，每年都有新產(chǎn)品，生命周期只有一年?！眹幐呖撇牧嫌邢薰径麻L楊續(xù)來表示。
在這種情況下，部分車企和電池對于能量密度盲目追求，但其實本身安全保障的能力未能及時跟上技術(shù)進步的步伐。
“超速迭代是對安全性能拔苗助長，是對摩爾定律的誤讀。過去燃油車一般三年出一個車，新能源汽車有很多非常變化的條件，但我們又要求它一年一迭代，這就導致了整體安全性問題沒有得到很好的解決?！倍喾嘈履茉纯萍加邢薰径麻L李云峰表示。
他告訴21世紀經(jīng)濟報道，動力電池開發(fā)驗證到應(yīng)用的周期，理想狀態(tài)下應(yīng)該在3年左右。不過，他也表示，到2020年電池迭代沒有像之前拔苗助長的要求，安全性的問題對企業(yè)來講可能會得到一些緩解。
根據(jù)2019年的補貼政策，盡管電池能量密度的門檻由2018年的105Wh/Kg提至125Wh/Kg，但沒有將指標上限提高，仍然為160Wh/Kg。一個明確的原則是：技術(shù)上要先進、質(zhì)量上要可靠、安全上有保障。
不過，從整車廠的需求來看，長期的趨勢仍然是追求長續(xù)航里程，追求更高的能量密度。
動力電池“811時代”已經(jīng)到來。寧德時代量產(chǎn)的NCM811電池，將率先搭載在寶馬的插電式混動車型和廣汽新能源純電動車AIONS上。
NCM811電池指的是三元鋰電池的正極材料鎳、鈷、錳三種金屬比例為8:1:1的電池，與現(xiàn)在市面上常見的NCM523和NCM622電池相比，提高了鎳的含量同時降低鈷和鋰的量。
鎳的比例增高，能夠增加能量密度，但也帶來了更加激烈的電化學反應(yīng)，影響電池的安全性能。不過，由于減少了鈷的用量，NCM811電池也將大幅降低電池的價格，對于車企來說，這樣的電池極具吸引力。
811電池的應(yīng)用，無論是對于車企還是電池企業(yè)都提出了更高的安全要求。而如果寧德時代將電池應(yīng)用到量產(chǎn)車型之中，也無形中給其他電池企業(yè)帶來巨大的市場壓力，不得不被迫加快自己的產(chǎn)品節(jié)奏。
“雖然寧德時代的811電池開發(fā)得早，肯定也做過長期的驗證，但現(xiàn)在行業(yè)內(nèi)對于811電池仍然充滿顧慮。業(yè)內(nèi)更大擔憂的是，一些其他的企業(yè)為了搶市場，以次充好，把安全驗證并不成熟的電池帶到市場?！庇须姵仄髽I(yè)人士告訴21世紀經(jīng)濟報道記者。
他對記者強調(diào)，電動車企業(yè)需要具有辨別力，同時，也必須匹配提升電池管理系統(tǒng)的安全管控，留出更多的冗余，來保障整個動力電池系統(tǒng)的安全。
“發(fā)展811電池，是鋰電池的宿命，無論是否擔心安全，阻止不了能量密度往前走。這是行業(yè)的趨勢，也是市場需求?！?月23日，王念舉接受21世紀經(jīng)濟報道記者采訪時表示。
