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動(dòng)力鋰電池發(fā)展離不開安全

時(shí)間:2022-11-25 14:39:29來源:鉅大LARGE

導(dǎo)語:?眾所周知,目前國內(nèi)主流新能源車均采用鋰電池,雖然其相較于鉛酸電池在安全性能方面有很大提升,但不可避免地還是會(huì)出現(xiàn)一些問題。

  “如果不尋找新能源車著火事故產(chǎn)生的原因,車輛自燃事故可能還會(huì)在國內(nèi)市場(chǎng)繼續(xù)上演。”一周前,北京理工大學(xué)機(jī)械與車輛學(xué)院副教授孫立清在接受《中國消費(fèi)者報(bào)》記者采訪時(shí)曾這樣斷言。

  令人意想不到的是,僅時(shí)隔幾天,5月12日,一輛特斯拉ModelS在香港新浦港廣場(chǎng)停放約半小時(shí)后,電池突然開始冒煙并起火。同時(shí),事故引起現(xiàn)場(chǎng)爆炸聲響起,造成車輛前部燒毀。

  接二連三的自燃事件引發(fā)了人們對(duì)新能源車安全的廣泛擔(dān)憂。矛頭直指為新能源車提供能源的動(dòng)力電池

  動(dòng)力電池發(fā)展離不開安全

  中國汽車工業(yè)協(xié)會(huì)最新數(shù)據(jù)顯示,2019年1-4月,新能源車銷量達(dá)到36萬輛,同比增長(zhǎng)59.8%。

  在整體車市持續(xù)低迷之時(shí),新能源車逆勢(shì)上漲的表現(xiàn)實(shí)屬難得。

  在很多車企眼中,新能源車代表著明天車市的希望,自然加大了對(duì)于該細(xì)分市場(chǎng)投入力度。而正是被寄望引領(lǐng)未來、市場(chǎng)地位日漸提升的新能源車,在迅猛發(fā)展同時(shí),安全出了問題。

  事實(shí)上,近期發(fā)生的自燃事故,只是新能源車所暴露出來問題的冰山一角。

  今年1月,中國電動(dòng)汽車百人會(huì)發(fā)布《鋰電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展報(bào)告(2019)》(以下簡(jiǎn)稱《報(bào)告》)統(tǒng)計(jì)顯示,自2011年至2018年10月,國內(nèi)新能源車著火事件共108例。隨著保有量的持續(xù)增長(zhǎng),新能源車事故量呈快速增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。

  國家新能源汽車創(chuàng)新工程項(xiàng)目專家組組長(zhǎng)王秉剛表示,新能源車安全問題覆蓋全生命周期,包括設(shè)計(jì)研發(fā)階段、制造和使用過程、監(jiān)控環(huán)節(jié),比如生產(chǎn)過程控制不嚴(yán)、充電管理不到位等,某一個(gè)環(huán)節(jié)如果把控不好,就有可能導(dǎo)致著火事故。

  那么,到底是哪個(gè)環(huán)節(jié)出了問題?

  中國電動(dòng)汽車百人會(huì)公布的一組數(shù)據(jù)會(huì)讓人們更加接近事實(shí)真相。數(shù)據(jù)顯示,過去8年,國內(nèi)新能源車著火事件中與動(dòng)力電池相關(guān)案例為92例,占比高達(dá)86%。從內(nèi)部因素看,電池?zé)崾Э貙?dǎo)致的自燃是主要原因,電池的熱失控是機(jī)理復(fù)雜、危害嚴(yán)重的電動(dòng)汽車安全問題。

  由此可見,動(dòng)力電池質(zhì)量問題已成為引發(fā)車輛自燃的主要原因。

  2018年,國內(nèi)新能源車銷量為125.6萬輛,而新能源車召回?cái)?shù)量高達(dá)13.8萬輛,涉及眾泰汽車、騰勢(shì)、特斯拉以及力帆汽車等7家車企,召回比例高達(dá)13%。

  市場(chǎng)監(jiān)管總局發(fā)布的召回信息顯示,江淮汽車召回4248輛新能源車,召回原因是車輛使用過程中可能發(fā)生局部過熱,導(dǎo)致電池?zé)崾Э兀嬖诎踩[患,可見問題也出在動(dòng)力電池上。

  動(dòng)力電池質(zhì)量參差不齊

  “國內(nèi)新能源車市場(chǎng)正步入快速軌道,但一些品牌著火頻率過高是不爭(zhēng)的事實(shí)?!敝袊嚬I(yè)協(xié)會(huì)副秘書長(zhǎng)葉盛基表示,這說明在事關(guān)消費(fèi)者生命財(cái)產(chǎn)安全的關(guān)鍵問題上還有很大提升空間,動(dòng)力電池是其中很重要的一個(gè)方面。

  其實(shí),新能源車一哄而起,市場(chǎng)發(fā)展一旦過熱,自然就會(huì)出現(xiàn)產(chǎn)能超過市場(chǎng)需求的局面。

  當(dāng)前,除比亞迪、騰勢(shì)等少數(shù)幾家車企使用自產(chǎn)動(dòng)力電池外,其他車企均采取外購方式解決動(dòng)力電池需求。換句話說,大部分汽車企業(yè)在新能源車最為核心部分并沒有絕對(duì)話語權(quán)。

  王秉剛表示,動(dòng)力電池研發(fā)是一個(gè)相對(duì)緩慢的過程,需要充分考慮到使用材料、電芯水平、內(nèi)阻、電壓、功率等方方面面的因素,它好比傳統(tǒng)燃油車發(fā)動(dòng)機(jī),做出來容易,做好需要下大功夫。

  眾所周知,目前國內(nèi)主流新能源車均采用鋰電池,雖然其相較于鉛酸電池在安全性能方面有很大提升,但不可避免地還是會(huì)出現(xiàn)一些問題。

  近來,人們最常聽到的動(dòng)力電池起火事故,其主要原因是車輛在不同狀態(tài)下,電芯受到內(nèi)阻影響,在輸出電能時(shí)釋放出熱量,使得自身溫度變高,同時(shí)也會(huì)聚集大量熱能在電池包中,最終因無法散熱而造成失火事故?!秷?bào)告》顯示,我國對(duì)電動(dòng)汽車企業(yè)及產(chǎn)品采取公告管理,要求電動(dòng)汽車符合常規(guī)汽車和電動(dòng)汽車專項(xiàng)檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn),但是公告管理只是對(duì)樣車負(fù)責(zé),部分產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊,比如電池模組一致性不高、BMS(電池管理系統(tǒng))對(duì)充電管理存在缺陷等,這些都有可能導(dǎo)致電動(dòng)汽車安全事故發(fā)生。

  孫立清直言,鋰電池處于產(chǎn)業(yè)化發(fā)展初期,存在著生產(chǎn)工藝不完善,生產(chǎn)設(shè)備自動(dòng)化程度不高等現(xiàn)實(shí)因素,很難保證鋰電池出廠時(shí)的初始一致性。

  隨著新能源車市場(chǎng)占有率提升,發(fā)展軟包電池逐漸得到各大車企的認(rèn)可。北汽新能源、上汽集團(tuán)、奇瑞汽車等十余家車企已經(jīng)用行動(dòng)做出了選擇。但實(shí)際上,軟包電池同樣也面臨技術(shù)缺陷的問題?!败洶姵貨]有厚厚的外殼,重量更輕,電池形狀也更靈活。不過,沒有外殼保護(hù)讓電芯機(jī)械強(qiáng)度存在短板,封口工藝難度也較大,導(dǎo)致電芯一致性稍差。而這會(huì)直接導(dǎo)致整組電池穩(wěn)定性下降?!睂O立清說道。

  除此之外,我國按照國家機(jī)動(dòng)車安全技術(shù)檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)電動(dòng)汽車進(jìn)行檢驗(yàn),但是,按照現(xiàn)有技術(shù)檢驗(yàn)?zāi)J?,在不拆解前提下,檢驗(yàn)部門難以對(duì)電動(dòng)汽車電池、電機(jī)、電控等特殊要求進(jìn)行有效檢驗(yàn),無法及時(shí)發(fā)現(xiàn)實(shí)際問題。

  以上種種因素,都會(huì)給新能源車安全帶來一定影響。

  國產(chǎn)電池工藝積累還需提升

  如今,自主品牌新能源車在國內(nèi)市場(chǎng)份額已超50%以上。與傳統(tǒng)燃油車不同的是,國內(nèi)新能源車基本上采用國產(chǎn)動(dòng)力電池,并非外資品牌核心零部件。

  這是否說明國產(chǎn)電池技術(shù)水平高呢?《報(bào)告》顯示,動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)經(jīng)過多年發(fā)展,國產(chǎn)電池廠商借助新能源車先發(fā)優(yōu)勢(shì),已經(jīng)成為全球主要鋰動(dòng)力電池生產(chǎn)國。但在核心技術(shù)方面,韓國在化學(xué)電池材料領(lǐng)先,在正極、負(fù)極、電解液、隔膜四大關(guān)鍵材料領(lǐng)域具備全面技術(shù)儲(chǔ)備;日本動(dòng)力電池產(chǎn)品能量密度全球最高。而從企業(yè)在工藝積累的深度來看,國產(chǎn)電池競(jìng)爭(zhēng)力依然有限。

  從技術(shù)潛力角度來看,磷酸鐵鋰體系理論能量密度約為170瓦時(shí)/千克,三元鋰電池理論能量密度是300-350瓦時(shí)/千克,同時(shí)存在熱分解溫度低、易燃燒爆炸等安全性問題,二者能量密度提升空間相對(duì)較小。

  據(jù)《中國消費(fèi)者報(bào)》記者了解,未來,全固態(tài)鋰電池能量密度提升潛力大。固態(tài)鋰電池與傳統(tǒng)鋰電池相比最大特點(diǎn)在于其使用了固態(tài)電解質(zhì)材料,改變了鋰電池傳統(tǒng)結(jié)構(gòu),隔膜等不再是必備要素,帶來巨大技術(shù)優(yōu)勢(shì)潛力。

  據(jù)悉,固態(tài)鋰電池的主要技術(shù)優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在安全性高,大幅降低電池燃燒、爆炸風(fēng)險(xiǎn)。此外,是消費(fèi)者最為關(guān)心的能量密度高,全固態(tài)鋰電池能量密度預(yù)估最大潛力值達(dá)900瓦時(shí)/千克。

  孫立清表示,現(xiàn)有技術(shù)研發(fā)距離產(chǎn)業(yè)化還有一段距離,是否能夠在一定時(shí)期替換現(xiàn)有體系電池還不確定。但可以肯定,新型電池的出現(xiàn),有望打破當(dāng)前動(dòng)力電池的技術(shù)瓶頸、降低電池成本、提高續(xù)航能力,為消費(fèi)者帶來更好的產(chǎn)品。


標(biāo)簽: 鋰電池

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