鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:1342次 | 2019年12月08日
如何解決電池生產(chǎn)過程中一致性比較低的問題?
近日前途汽車邀請(qǐng)王子?xùn)|教授為眾多新能源媒體人講解電動(dòng)汽車電池安全性。王子?xùn)|教授:中國北方車輛研究所動(dòng)力電池實(shí)驗(yàn)室主任、國家863電動(dòng)車重大專項(xiàng)動(dòng)力電池測(cè)試中心主任、中國電動(dòng)車領(lǐng)域第一權(quán)威,國家863電動(dòng)車重大專項(xiàng)動(dòng)力電池測(cè)試中心主任。該中心屬于中國北方車輛研究所。北方車輛研究所是特種工業(yè)綜合性大型科研單位、特種車輛設(shè)計(jì)基地、特種工業(yè)第一技術(shù)開發(fā)中心,裝甲車輛試驗(yàn)檢測(cè)中心。
方型電池,大容量,組合效率,從單體到模塊再到系統(tǒng),整個(gè)過程的衰減。比如我們現(xiàn)在很在意的車走多遠(yuǎn),你帶的這個(gè)能量,這個(gè)是很重要的,特斯拉衰減了多少?我們現(xiàn)在市面見得最多的S是57%的衰減,你們可以自己算,85度電,800公斤,單體電池是240瓦時(shí),57沒有了。最新的2170,單體280瓦時(shí),系統(tǒng)是150瓦時(shí),你算損失多少。方型電池做這個(gè)事情比較合適,在這個(gè)上面,包括德國,像有代表性的企業(yè),他們的衰減可以控制在20%以內(nèi),所以模塊組合技術(shù)水平的高低,不看你帶多少,實(shí)際看衰減,看單體到系統(tǒng)衰減了多少,三星和LG的結(jié)構(gòu)都是這樣的。
大家經(jīng)常看到有這樣一種觀點(diǎn),說電動(dòng)車一走800公里,續(xù)航里程似乎很遠(yuǎn)。其實(shí),走多遠(yuǎn)并不是電動(dòng)車的優(yōu)勢(shì),而是帶多少電走多遠(yuǎn),我們看特斯拉是22度電走一百公里,能耗是很高的,現(xiàn)在已經(jīng)有一個(gè)24度電走170公里的車型了,所以說不是走越遠(yuǎn)越好。電池組和油箱有很大的差異,電池組有電和沒電,重量沒有差一點(diǎn),但是油箱加滿了,跑完了之后重量沒有了,所以汽車是越跑越輕,電動(dòng)車越跑越重,因?yàn)殡姵貛У碾娚俪龅牧Ψ炊螅噪妱?dòng)車一定不能加很多的電池,長距離走,帶來五個(gè)副作用,在科技上沒有交點(diǎn),就沒法解決。所謂時(shí)間和技術(shù)有交叉,就是說達(dá)到一定的時(shí)間,技術(shù)能夠攻克,這是交點(diǎn)。相反,如果一直平行就永遠(yuǎn)解決不了。所以電池越加大的時(shí)候,帶來的副作用越大,是越被動(dòng)。
我們講一下什么是動(dòng)力電池的安全性,使用過程中出現(xiàn)了什么問題?這是一個(gè)非常敏感的話題,按說一個(gè)商品不應(yīng)該這樣,為什么現(xiàn)在一提電動(dòng)車就談到了安全問題。十年的積累和探索,現(xiàn)在的新能源汽車應(yīng)該滿足目前的推廣的要求,但我們發(fā)現(xiàn)了一些問題,技術(shù)這些年沒有明顯的進(jìn)步。實(shí)際上,這些問題大家應(yīng)該理解,一個(gè)是技術(shù)的進(jìn)步不會(huì)像電子產(chǎn)品,6個(gè)月迭代,兩年就完全顛覆了。汽車行業(yè)沒有這么快的更新速度,我們研究能量發(fā)展到一定水平很難再有進(jìn)一步突破。同時(shí),我們發(fā)現(xiàn)能量密度越高,安全性越差,我們目前就是這個(gè)缺陷,很多人說希望電池能量密度增高,同時(shí)安全性也保持同樣的水準(zhǔn),這本身就是矛盾的。所以,我們只能求得平衡。
什么是動(dòng)力電池,鋰電池到底是什么東西?鋰電池生出來就是爆脾氣,就像一顆炸彈。我們?cè)谟盟臅r(shí)候,包括三星手機(jī)、蘋果手機(jī)很少,三星出那么多事情,用的就是鋰電池,用的時(shí)候就知道它的安全性問題,并不是不知道的。所以,我們現(xiàn)在要知道怎么管控鋰電池易燃的特性,而不是說它是安全的問題,它本身就是不好,所以這個(gè)事情是很麻煩的。那么鋰電池里面有什么呢?有正極、濾波、負(fù)極、隔膜、電解液。著火的就是電解液,鋰電池最容易出問題的就是在負(fù)極表面長這個(gè)東西,如果長度超過隔膜的厚度,就能把隔膜刺傷,相當(dāng)于把火藥和打火機(jī)在一個(gè)屋子里,用保鮮膜隔開,想想都驚心動(dòng)魄。我們現(xiàn)在說提高電芯能量密度的時(shí)候,科學(xué)上有很多工作和難題要解決,但是今天還沒有解決,所以在沒有解決的情況下,我們急著提高能量密度,就顯得我們有點(diǎn)操之過急。
我們出現(xiàn)了這些問題,怎么去解決,同時(shí)電池的能量密度到底怎么說,是不是我們一味地追求能量密度。眾所周知,動(dòng)力電池組是非常復(fù)雜的能量系統(tǒng),就像10個(gè)手指頭不相同,做電池更是化學(xué)的東西更不可能相同。2003年去日本考察時(shí),我曾問過日本電池專家,他說我們做動(dòng)力電池是一模一樣的。豐田混合動(dòng)力的車用的是液晶電池,生產(chǎn)速度48秒一個(gè)電池。我當(dāng)時(shí)詢問不合格電池是怎么挑出來,他停了三到五分鐘的時(shí)間,日本廠長想了半天,說這個(gè)問題沒法回答,他說我們生產(chǎn)的電池就不可能有不合格的。他說你想我48秒一個(gè)電池組,一個(gè)電池組當(dāng)中有30-40個(gè)模塊,一個(gè)模塊6個(gè)電池,一天有幾十萬的電池要做。所以一旦出現(xiàn)幾個(gè)不合格的電池,比重做一天的電池量還要花成本高。我們國內(nèi)的很多企業(yè)不是這么想,我們?cè)谙氩灰恢聸]有關(guān)系,后面有辦法挑,但是我們發(fā)現(xiàn)后面結(jié)合組合的過程中,遇到的困難越來越多,是因?yàn)槲覀冮_始沒有控制好。我們現(xiàn)在進(jìn)入到了惡性循環(huán)的狀態(tài),所以動(dòng)力電池的這個(gè)開發(fā)是一個(gè)多學(xué)科協(xié)調(diào)的。我們企業(yè),包括整車企業(yè),電池企業(yè)、材料企業(yè),沒有人懂得如何全面地評(píng)價(jià)我做的工作是對(duì)還是不對(duì)。