解決動力電池技術(shù)的安全問題仍然任重道遠
日期：2024-11-25 07:34:08 作者：宏力精密鋼管 閱讀數(shù)：505"隨著國家和地方對電動車支持力度不斷增強，產(chǎn)業(yè)環(huán)境持續(xù)改善，我國電動汽車表現(xiàn)搶眼，已成為僅次于美國的第二大產(chǎn)銷量和保有量市場。"中國汽車技術(shù)研究中心主任趙航在日前舉行的電動汽車科技創(chuàng)新國際論壇上指出。
中國電動汽車百人會理事會執(zhí)行副理事長歐陽明高則表示，盡管2015年1-8月，我國新能源汽車累計生產(chǎn)12.35萬輛，尤其是純電動車的增長速度非常快，但解決動力電池技術(shù)的安全問題仍然任重道遠。
鋰電子電池5到10年內(nèi)達技術(shù)極限
"在邁向高比能量鋰離子電池的過程中，目前生產(chǎn)電池的成本逐漸下降，比能量迅速提高，續(xù)駛里程也在逐步提升，我國的電動汽車在國際競爭中也已經(jīng)占有一席之地。但在這一過程中，動力電池的安全性問題將會變得更加突出。"歐陽明高指出。
他認為，中國電動汽車電池技術(shù)的產(chǎn)業(yè)基礎總體較好，自"十五"期間科技部電動汽車重點專項起步開始推動中國電動汽車動力電池的研發(fā)，到"十二五"重點轉(zhuǎn)向三元鋰離子電池的研發(fā)，2015年我國三元鋰離子電池的比能量會達到180瓦時/公斤，估計在今后的5到10年鋰離子電池將會達到技術(shù)極限。
與國際相比，中國在電動汽車動力電池方面存在很多問題。一方面，中國先進材料和機理研究較差，電池結(jié)構(gòu)設計技術(shù)先進性較低，另一方面，自動化程度較低，精工藝的開發(fā)能力也較弱。"以前我們研究電動汽車，認為電池系統(tǒng)只要將單體組合即可，現(xiàn)在才明白電池系統(tǒng)是很復雜的技術(shù)。"歐陽明高指出。另外，電池所需的高端材料供給尚不足，一致性、良品率、安全性、可靠性、產(chǎn)品性能不能完全滿足市場要求，企業(yè)創(chuàng)新能力總體不強，優(yōu)勢產(chǎn)能不足。同時，中國電動汽車動力電池還面臨韓國等國外電池企業(yè)的挑戰(zhàn)。
據(jù)歐陽明高推測，預計到2025年，鋰離子電池將會接近性能極限，達到約350瓦時/公斤到400瓦時/公斤。美國能源部對鋰離子電池發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢判斷，電池極限可達到300/公斤到350瓦時/公斤，到2020年至少可以達到約200瓦時/公斤。不過，目前技術(shù)攻關的重點是如何解決硅負極的相關問題，來提高電池壽命。
現(xiàn)在純電動汽車的成本主要來自于電池，從平衡續(xù)航里程與成本考慮的話，預計在2020年之后，續(xù)航200到250公里的電動汽車就可以跟燃油車競爭。"但電動汽車的安全性、耐久性、動力性將是三大技術(shù)難題，而最核心的則是安全性。"歐陽明高進一步強調(diào)。
而南京金龍客車制造有限公司董事長黃宏生對動力電池的技術(shù)問題則提出了不同看法，他認為，盡管動力電池存在能量密度待提高和安全性的問題，但目前已經(jīng)非常穩(wěn)定，續(xù)航里程也能夠解決出行問題，安全問題已經(jīng)不是最大的瓶頸。
解決安全問題需借鑒國外經(jīng)驗
不過，近年來由于電池安全問題導致的電動汽車起火事件頻發(fā)卻是不爭的事實，讓本來就對電動汽車有疑慮的廣大消費者，更是心生抵觸。其根源是因為過充、過熱、電觸發(fā)、碰撞等因素都可能會導致動力電池熱失控。歐陽明高表示，熱失控的原因與電池的選型和熱設計不合理，或者外短路導致電池的溫度升高，或者電纜的接頭松動等有關。可以從電池的設計和管理兩方面解決，比如開發(fā)防止熱失控的材料來阻斷熱失控的反應等，對于電池管理，可以先預測不同的溫度范圍來定義安全等級。
另外，不同的電池其安全等級也大不相同。例如在碰撞發(fā)生的情況下，磷酸鐵鋰的安全性要高于三元鋰電子電池，"所以到現(xiàn)在為止，我們?nèi)匀粓猿衷诖罂蛙嚿鲜褂昧姿徼F鋰電池，暫時還不宜大規(guī)模使用三元鋰電子電池，尤其是12米大客車。"歐陽明高說。
歐陽明高還建議，國內(nèi)電池企業(yè)想要在安全問題上取得突破，還應學習研究特斯拉電池的安全設計。"客觀地說，特斯拉的電池并不安全，至少單體電池是不安全的。但是，不安全的單體電池能夠做到系統(tǒng)安全，是因為特斯拉用了7000多只18650的三元鎳鈷鋰電池，單體不安全的電池組合起來就安全了。這也成為特斯拉安全設計的專利。"