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技术 | 电动车频频起火:平衡能量密度和安全是电池开发方向

cnev电动汽车  · 公众号  ·  · 2019-07-16 18:07

正文


“2027年全球动力电车出货量将达到1万亿瓦时,去年出货量是1060瓦时, 2018—2025年在中国还有5—7倍的上升量。 ”7月12日,中国科学院院士欧阳明高在“创造出行新生活”高峰论坛上指出,动力电池的成本随着规模的上升还会持续下降。



电池成本的下降伴随着电动车销量的增长。 7月10日,中汽协发布的2019年上半年汽车行业产销数据显示,今年上半年,我国新能源(5.530,0.03, 0.55%)汽车累计完成产销分别为61.4万辆和61.7万辆,同比分别增长48.5%和49.6%。 其中纯电动汽车产销分别为49.3万辆和49.0万辆,同比分别增长57.3%和56.6%,约占新能源汽车销量的80%。 纯电动汽车的产销量的增长也成为中国新能源汽车市场主要驱动力。


同时,随着电动汽车的普及,截止到今年6月,全国共建成充电桩即公共充电桩41万,私人充电桩59万,充电设施总量达到100万部,全国统一市场基本形成,标准在全国推广使用,动力电池回收利用体系逐渐成熟。


然而,电动车市场高速增长和动力电池行业的快速发展的同时,频繁的起火事故也引发了社会的广泛的关注和讨论,也对行业发展带来了不良影响。


据不完全统计,2018年中国共发生各类电动汽车安全事故52起,今年1到5月共发生19起电动车起火事故,这些事故有29%是在充电时发生的,有19%是在行驶时发生的,还有19%是在停放时发生的,另外,截至今年5月,我国新能源汽车共召回12.3万辆,其中由于三电故障导致的召回占比50%。 在动力电池故障中,设计原因占到了40%,制造原因占到了60%。


电池安全放首位


作为电动汽车核心部件的动力电池,不仅关系到主机厂电动汽车产品的竞争力,更与消费者的驾车出行安全息息相关。 “要用成熟安全的电池,发展安全节能减排的电动汽车。 ”中国工程院院士杨裕生强调。


在杨裕生看来,电动车频繁发生燃烧事故的原因主要有四点。


首先是 电池技术原因 ,由于锂离子电池都含有易燃溶剂,因此没有绝对安全的电池。


其次是 新能源汽车发展路线的原因 国家重点发展长里程纯电动车的发展路线引发了里程焦虑、安全焦虑、充电焦虑、价格焦虑、后续电池焦虑。 杨裕生认为,电池组自燃概率除了与电池本性有关外,还与电池总量成正比,里程越长需要装的电池越多,电池组燃烧概率越高,纯电动车追求长里程的发展路线,是烧车频发的诱因之一。


此外,国家的 补贴政策 与纯电动里程挂钩,车企追求“多装电池追补贴”,而过于追求能量密度则诱导企业追逐高能电池。 “双挂钩”补贴政策导致电池过度多装和急促高能化,从而使得安全性下降。


最后,杨裕生指出,目前电动车发展抓不住主要矛盾和矛盾的主要面。 “现在把里程作为矛盾的主要方面,不顾安全,拼命不断提高里程要求,安全性作为次要方面,这是频发烧车的思想方法原因,这也是造成发展路线、政策、技术发生问题的根源。


在理论上,电池能量密度与安全性成反比,企业盲目追求高能量密度,安全问题也会随之暴露。 虽然未能明确已发生的起火事件与追求能量密度存在多大相关性,但随着高镍三元电池进入市场,新能源汽车面临更高的安全技术要求。


从安全技术角度来看,清华大学锂离子实验室主任何向明认为,动力电池起火主要原因是产品可靠性不高。


“电池产品测试验证严重不足,测试周期不足,测试手段不完善,很多工厂一生产可能马上就出厂了。 ” 何向明指出,很多电池厂根本不考虑电池这种产品的可靠性,电池在很多人的概念里边就是实验室的电池,不是一个工业产品的电池,在整个研究中行业中,实际可靠性的研究非常少。


动力电池路线之争


面对电动汽车安全问题,杨裕生提议用增程技术解决安全与里程矛盾。 具体的技术路线包括以微小型纯电动车为突破口,纯电动车微小型,大中型车发展纯电驱动的增程式。


“微小型纯电动车可以用铅酸电池做低速车,也可以用磷酸铁锂电池做高速车; 增程式电动车可解纯电动车五大焦虑,特别是安全焦虑,市场化最可行。 ” 杨裕生表示。


“车载动力电池不仅仅是重量比能量,更重要的是体积比能量,体积比能量才决定了车真正能跑多远,从这个意义上来看,锂离子电池是有优势的。







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