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動力電池安全問題為何不能保障?

鉅大LARGE  |  點擊量:1064次  |  2018年10月13日  

最近,電動汽車頻頻起火。相比于往年,今年電動汽車起火事故十分嚴重。業(yè)內(nèi)專家表示,國內(nèi)電動汽車在電池技術方面有短板,電池的安全是一個系統(tǒng)性的問題,不管是電芯、模組還是PACK都存在技術障礙。

國內(nèi)電池技術的發(fā)展似乎有些過快了。

現(xiàn)在用的18650電池,電池較小不好散熱。本身又是811,正極材料分解溫度在200多度,這就需要精細化的熱管理,一旦控制不好導致熱失控就容易起火。

我國電池企業(yè)都是從制作鎳鈷錳111型起步,國內(nèi)三元技術成熟度較高的是鎳鈷錳523型,其次是鎳鈷錳622型。鎳鈷錳的配比是1:1:1后來才變成8:1:1,前面數(shù)字越大,鎳的含量越高,后續(xù)導致出現(xiàn)問題幾率越大,而這就是為了追求高能量密度。

現(xiàn)在三元材料鎳鈷錳的配比組合,是為了提高能量密度,而頻出安全問題的另一個原因是跟行業(yè)發(fā)展較快有關系,行業(yè)發(fā)展快、需求大,電池技術卻跟不上。

充電時尤其是快充,對電池有一定的損傷。溫度過高對電芯里面的隔膜產(chǎn)生影響,一旦溫度失控就容易引起著火。能量密度過高對模組的抗振、抗沖擊、抗膨脹、絕緣隔熱等性能也提出了更高要求。

雖然業(yè)內(nèi)都知道安全性是第一位的,但在安全和性能之間,沒有找到平衡點??蒲蟹矫?,電池或者材料的研發(fā)和驗證,需要兩年多甚至更長時間才能找到穩(wěn)定、最佳的方案。我們的政策雖然是好的,但是一年一變,有些急躁。

根據(jù)規(guī)劃,到2020年,我國動力電池單體比能量要達到300wh/kg以上,力爭實現(xiàn)350wh/kg,系統(tǒng)比能量力爭達到260wh/kg,成本降至1元/瓦時以下。電動汽車百人會執(zhí)行副理事長、中國工程院院士歐陽明高認為,目前設定的動力電池2020年單體達到350瓦時/公斤,系統(tǒng)260瓦時/公斤能量密度目標與安全訴求矛盾,不宜強行推進。

近期電動車起火以搭載熱穩(wěn)定性更差的三元鋰電池為主,占比超過一半。失火的車輛電池封裝方式主要為圓柱形鋰電池,該型電池由于采用堅固鋼殼包覆,內(nèi)部受熱分解時內(nèi)壓急劇增大,容易發(fā)生爆炸從而迅速引燃整個電池模組。另外,失火事件較多發(fā)生在充電階段尤其是滿電狀態(tài)。

但是失火事故車輛主要為舊款電動車,電池系統(tǒng)比能量并不高,因此不能將電動車事故頻發(fā)的主要原因單純歸結為搭載了能量密度太高的動力電池。電動車失火事故頻發(fā)的主要原因,在于電池熱失控。熱失控即動力電池溫度超過一定限制后引發(fā)連鎖反應,電池溫度在短時間內(nèi)迅速上升(可達每秒千度),導致燃燒。

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