企業(yè)大佬共話動(dòng)力電池：發(fā)展將何去何從？
日期：2024-11-25 07:43:11 作者：宏力精密鋼管 閱讀數(shù)：383汽車行業(yè)的發(fā)展是整個(gè)上下游產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展，對(duì)于新能源汽車的崛起，動(dòng)力電池的核心地位越來越突出。動(dòng)力電池的技術(shù)話題也爭(zhēng)論不斷，材料種類、安全性、電池標(biāo)準(zhǔn)、壽命、價(jià)格成本等。至于未來動(dòng)力電池該何去何從，記者整理出相關(guān)企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)和研究人員的觀點(diǎn)，掌握了解動(dòng)力電池的現(xiàn)在和將來的發(fā)展?fàn)顩r。好的電池，用產(chǎn)品說話。
中國(guó)汽車工業(yè)協(xié)會(huì)常務(wù)副會(huì)長(zhǎng)董揚(yáng)：現(xiàn)在的短板是什么?是產(chǎn)品。產(chǎn)品中的短板是什么?是動(dòng)力電池。發(fā)展新能源汽車不能用追求電池的重量來?yè)Q取里程，電池成本要降低，過渡到無補(bǔ)貼，做好整車輕量化，不斷提高動(dòng)力電池水平。
第一不能用追求電池的重量來?yè)Q取里程;第二要降低電池成本，要過渡到無補(bǔ)貼;第三不但電池、電機(jī)系統(tǒng)要好，而且整個(gè)車的輕量化、風(fēng)阻力效能都要提高;第四，也是最關(guān)鍵的是要提高動(dòng)力電池的水平。
測(cè)試中心建設(shè)首先要有中試基地，沒有研究和裝備根本就上紙上談兵，這是電池研發(fā)的過程，這是測(cè)試中心的一些項(xiàng)目，實(shí)際上現(xiàn)在大家有的測(cè)試主要是法規(guī)性的測(cè)試，前面關(guān)于材料的分析特別是環(huán)境和安全的測(cè)試，現(xiàn)在我們的測(cè)試能力嚴(yán)重不足。
滿足不同需求，多種電池共同發(fā)展
科技部電動(dòng)汽車重大項(xiàng)目總體專家組組長(zhǎng)、全國(guó)政協(xié)常委歐陽(yáng)明高：不同車型采用不同的電池，例如乘用車看重續(xù)駛里程，主導(dǎo)采用高比能量的三元鋰離子電池。電池發(fā)展到2020年的目標(biāo)是單體電池300瓦時(shí)/公斤，系統(tǒng)到200瓦時(shí)/公斤，這是三元鋰離子電池能夠達(dá)到的水平。客車更看重安全性，可以采用比能量相對(duì)低一點(diǎn)，但穩(wěn)定性更高的磷酸鐵鋰電池。
對(duì)于目前概念火熱的石墨烯電池，歐陽(yáng)明高表示，關(guān)于石墨烯在電池中的應(yīng)用，基本上依據(jù)都是在刊物上發(fā)表的文章，沒有一個(gè)是拿出做實(shí)驗(yàn)的完整電池。電池材料應(yīng)用分幾個(gè)層面，僅在材料基礎(chǔ)研究階段，就要經(jīng)歷從材料到電極再到單體然后發(fā)展到體系等多個(gè)層次，每個(gè)層次都面臨不同問題，所以短期內(nèi)不要對(duì)石墨烯電池應(yīng)用在電動(dòng)車上抱有太大希望。
當(dāng)前石墨烯主要是作為導(dǎo)電增強(qiáng)劑添加在電池的正負(fù)極材料上，以改善導(dǎo)電性，增強(qiáng)電池的充放電倍率。歐陽(yáng)明高預(yù)計(jì)，石墨烯電池可能會(huì)首先在消費(fèi)類電池中應(yīng)用，比如手機(jī)電池、紐扣電池等等。但在以純電動(dòng)轎車主導(dǎo)的動(dòng)力電池上，未來仍以三元鋰電池為主。
“要以實(shí)現(xiàn)城市大客車動(dòng)力系統(tǒng)一體化平臺(tái)為目標(biāo)，加強(qiáng)深化產(chǎn)業(yè)發(fā)展，提高科研技術(shù)能力，從而保證新能源汽車發(fā)展項(xiàng)目的安全、平穩(wěn)、增速發(fā)展。”
中國(guó)從“十五”科技部電動(dòng)汽車重點(diǎn)專項(xiàng)開始，推動(dòng)中國(guó)電動(dòng)汽車動(dòng)力電池的研發(fā)，當(dāng)時(shí)主要是鎳氫電池和錳酸鋰電池。“十一五”時(shí)，主要是磷酸鐵鋰電池。到“十二五”，中國(guó)的重點(diǎn)研發(fā)轉(zhuǎn)向三元鋰離子電池，2015年中國(guó)三元鋰離子電池的比能量預(yù)計(jì)會(huì)達(dá)到180瓦時(shí)每公斤。到2020年預(yù)計(jì)超過200瓦時(shí)每公斤，比現(xiàn)在提高一倍。
據(jù)國(guó)外趨勢(shì)，中國(guó)2020年的基本的發(fā)展目標(biāo)是，高比能量電池達(dá)到300瓦時(shí)每公斤，壽命1500次，成本8毛錢。歐陽(yáng)明高強(qiáng)調(diào)，在邁向高比能量鋰離子電池的過程中，機(jī)遇挑戰(zhàn)并存，安全問題將變得更加突出。能量比越高，挑戰(zhàn)越大。“中國(guó)必須進(jìn)一步重視安全性，在安全性、耐久性、動(dòng)力性三個(gè)問題中，最核心的是安全性問題”。
動(dòng)力電池安全性的問題概括稱為動(dòng)力電池?zé)崾Э兀姵厥軣岬揭欢囟群蟛豢煽兀瑴囟戎本€上升，超過500度、1000度，然后發(fā)生燃燒爆炸。溫度會(huì)觸發(fā)電池里的副反應(yīng)，這些副反應(yīng)會(huì)放熱，導(dǎo)致熱失控，。此外，電觸發(fā)也會(huì)引起該問題。外部短路、內(nèi)部短路、過充都會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)熱，然后產(chǎn)生熱失控。還有一個(gè)原因是碰撞，車輛碰撞擠壓之后，電池就像被針刺了一樣，發(fā)生短路，然后再產(chǎn)熱，熱再引起熱失控。
歐陽(yáng)明高建議，中國(guó)國(guó)內(nèi)應(yīng)學(xué)習(xí)研究特斯拉電池的安全設(shè)計(jì)。“應(yīng)該來講，特斯拉用的是不安全的電池，從單體電池角度是不安全的。但是，一個(gè)單體不安全的電池做到系統(tǒng)安全，是因?yàn)樘厮估碾姵赜昧?000多只18650的三元電池，鎳鈷鋰，單體不安全的電池組合起來就安全了。這是特斯拉安全設(shè)計(jì)的專利。這些專利大家可以仔細(xì)分析一下，因?yàn)楝F(xiàn)在特斯拉專利都是公開的。”
從2014年開始，我國(guó)政府出臺(tái)了一系列優(yōu)惠政策，中國(guó)新能源汽車產(chǎn)業(yè)進(jìn)入了高速發(fā)展時(shí)期，電池投資高速增長(zhǎng)，電池產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)了增速發(fā)展，但依然出現(xiàn)了供不應(yīng)求的情況。歐陽(yáng)明高特別指出，電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展不是簡(jiǎn)單的投資問題，在研發(fā)方面的投入比重更為重要。對(duì)于電動(dòng)汽車的動(dòng)力系統(tǒng)，無論是增程插電式混合動(dòng)力系統(tǒng)、純電動(dòng)力系統(tǒng)，還是燃料電池動(dòng)力系統(tǒng)，都要綜合考量與分析各個(gè)系統(tǒng)的核心技術(shù)以及優(yōu)劣勢(shì)，進(jìn)行穩(wěn)步增質(zhì)、增量的發(fā)展。因此，我國(guó)動(dòng)力電池的發(fā)展，應(yīng)當(dāng)保持合理的發(fā)展速度。
動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)缺乏協(xié)同創(chuàng)新機(jī)制
國(guó)聯(lián)汽車動(dòng)力電池研究院院長(zhǎng)盧世剛：目前在電動(dòng)汽車?yán)镞呌玫膭?dòng)力電池主要包括鎳氫電池、鋰離子電池和燃料電池三類化學(xué)體系，鎳氫電池目前已經(jīng)很成熟了，在普瑞斯混合動(dòng)力里面已經(jīng)廣泛使用，當(dāng)然普瑞斯銷售已經(jīng)達(dá)到了七百多萬輛，現(xiàn)在我們說的鋰離子電池，按照分類有磷酸鐵鋰(LFP)、錳酸鋰(LMO)、鎳鈷錳酸鋰、鎳鈷鋁酸鋰，后邊兩個(gè)我們叫做三元體系。所以從這個(gè)表里可以看到，目前大概鋰離子電池從磷酸鐵鋰已經(jīng)朝三元的方向轉(zhuǎn)變，單體能量可以達(dá)到180。可以看到這個(gè)三元材料的電池應(yīng)該說還有一定的發(fā)展空間，極限密度可以達(dá)到250甚至是260，這是目前應(yīng)該說在產(chǎn)業(yè)界，大家努力的一個(gè)方向。
首先看我們國(guó)家的發(fā)展現(xiàn)狀。我們的判斷第一個(gè)是基本掌握了車用動(dòng)力電池的關(guān)鍵技術(shù)，我們國(guó)家動(dòng)力電池的開發(fā)，和整車基本同步，十五期間開展了鎳氫電池，、錳酸鋰氧化物鋰離子電池、燃料電池的研發(fā)，“十一五”期間加大了磷酸鐵鋰電池研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化，“十二五”期間推進(jìn)三元材料電池的研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化。目前是處于這樣一個(gè)階段。
從技術(shù)上來講，我們國(guó)家開發(fā)了鎳氫電池，鋰離子燃料電池，關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)達(dá)到了國(guó)外同類產(chǎn)品的一個(gè)先進(jìn)水平，目前我們鋰電池可以做到系統(tǒng)的比能量800-1000瓦時(shí)，比功率可以做到500-100瓦時(shí)，循環(huán)壽命也能做到突破一千次，使用壽命大概是可以達(dá)到五年，成本大概是說可以低于每瓦時(shí)三塊錢。
從發(fā)展趨勢(shì)上來看，我們?nèi)澜绲那闆r來看，第一個(gè)是鋰離子電池已經(jīng)成為動(dòng)力電池的主要方向。目前大家都很清楚，目前日本，美國(guó)、歐洲、韓國(guó)商業(yè)化的電池主要是采用燃料電池。目前混動(dòng)這一塊也是在推動(dòng)力鋰電池的應(yīng)用。韓國(guó)、日本、中國(guó)在全球鋰電池占主導(dǎo)地位，排序是韓國(guó)第一、日本第二，中國(guó)第三。
我國(guó)政府大力支持新一代動(dòng)力電池的研發(fā)，2012年日本實(shí)施蓄電戰(zhàn)略，提出2020年蓄電池市場(chǎng)要占到世界份額的50%，就是重新奪回世界第一的位置。根據(jù)2013年NEDO發(fā)布的技術(shù)路線圖，他的技術(shù)路線在2020之前大概還是以先進(jìn)的鋰離子電池為主，達(dá)到實(shí)用化，系統(tǒng)的比能量達(dá)到250瓦每公斤成本達(dá)到1.5元以下，2030年叫做革新電池，能量達(dá)到500瓦每公斤，成本達(dá)到八毛錢以下。
按照我們國(guó)家的規(guī)劃，2020年我們國(guó)家的電池比能量達(dá)到300瓦時(shí)每公斤，大概是六年的時(shí)間，所以我們認(rèn)為國(guó)家應(yīng)該設(shè)立新一代動(dòng)力電池創(chuàng)新專項(xiàng)集中研發(fā)和投入，突破新一代鋰離子電池和新電池，2020年電池系統(tǒng)比能量達(dá)到250Wh/kg、成本下降至1.0元/Wh;新體系電池比能量達(dá)到400Wh/kg以上。
加強(qiáng)工程能力創(chuàng)新的建設(shè)，。一是建設(shè)新一代動(dòng)力電池新材料和關(guān)鍵技術(shù)的工程化研究能力，銜接基礎(chǔ)研究、工程開發(fā)和產(chǎn)品開發(fā);二是建設(shè)動(dòng)力電池產(chǎn)品設(shè)計(jì)驗(yàn)證能力，把電動(dòng)汽車技術(shù)要求轉(zhuǎn)化為對(duì)動(dòng)力電池、電池系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求。
加快推進(jìn)產(chǎn)業(yè)協(xié)同創(chuàng)新，政府牽頭，行業(yè)組織，聯(lián)合汽車企業(yè)、電池企業(yè)，一是共同制定動(dòng)力電池技術(shù)路線圖，明確階段性目標(biāo)和任務(wù)，指導(dǎo)我國(guó)動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展;我們認(rèn)為這一條很重要，應(yīng)該說這個(gè)任務(wù)也很緊迫，應(yīng)該統(tǒng)一大家的認(rèn)識(shí)。二是共同制定動(dòng)力電池通用技術(shù)規(guī)范，明確電池產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、制造、儲(chǔ)運(yùn)、回收要求，促進(jìn)我國(guó)動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)加快發(fā)展。
裝備落后掣肘中國(guó)電池發(fā)展
博世(中國(guó))投資有限公司執(zhí)行副總裁徐大全： 談電池加電機(jī)取代發(fā)動(dòng)及現(xiàn)在的角度來說比能量還是不夠的。比如說現(xiàn)在所說的每公斤兩百瓦時(shí)，汽油我們簡(jiǎn)單換算一下考慮所有的熱消耗，可能每公斤是將近兩千瓦時(shí)，中間相差十倍，成本上每瓦時(shí)大概是現(xiàn)在兩到三塊錢，簡(jiǎn)單的來說要四十度電的車要八到十二萬人民幣，還是沒法和汽油機(jī)和柴油機(jī)來比較。
在中國(guó)，鋰電池的一次材料，第二次加工制造的整個(gè)的裝備，從這個(gè)角度來說，我們還是落后于國(guó)外的這幾大領(lǐng)先的日系的、韓系的企業(yè)，所以這個(gè)方面有很多需要努力的地方，博世公司作為供應(yīng)商之一也希望進(jìn)入這一點(diǎn)。
規(guī)范是一個(gè)基本的門檻，對(duì)于動(dòng)力電池領(lǐng)域的大部分企業(yè)影響并不大，產(chǎn)能和產(chǎn)品性能基本都可以達(dá)到，可能有一些企業(yè)需要增加一些檢測(cè)設(shè)備來保證產(chǎn)品的性能，例如XRAY檢測(cè)設(shè)備、涂布測(cè)厚儀等。
對(duì)于一些檢測(cè)設(shè)備，國(guó)家還沒有強(qiáng)制要求，只是會(huì)有一個(gè)白名單。值得注意的是，下游客戶在這方面的要求開始提升，這會(huì)讓國(guó)內(nèi)電池企業(yè)加大一些檢測(cè)設(shè)備的應(yīng)用，以更好實(shí)現(xiàn)電池的性能。
電池管理技術(shù)的重要性
北京理工大學(xué)副校長(zhǎng)孫逢春：動(dòng)力電池核心技術(shù)仍待突破，電池管理系統(tǒng)的重要性。另外是電池的應(yīng)用問題這二十多年我們也有體會(huì)，電池有沒有管理，從最早北京的103無軌電池，從沒有管理三個(gè)月一組電池?fù)Q掉，到現(xiàn)在已經(jīng)是48個(gè)月了，所以電池的管理我認(rèn)為對(duì)電池的應(yīng)用也是非常重要。
220V的電池到零下25度的時(shí)候，充滿后放電大概能放40%左右，充電只能充40%左右，放電還好一點(diǎn)，這個(gè)上邊是充電的我們小電流充電220只能充到118，放電還好一點(diǎn)，低溫充電是一個(gè)比較大的問題，怎么樣在電池里邊把電池系統(tǒng)，把充電問題的溫度控制做好，這是非常非常重要的。
電池標(biāo)準(zhǔn)的不統(tǒng)一，不利于發(fā)展
天津力神電池股份有限公司總裁秦興才： 電池標(biāo)準(zhǔn)的問題，這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)是什么，現(xiàn)在有用軟包裝的，軟包裝的各種尺寸，有用大方形的，也是各種尺寸，也有圓柱形的，各種型號(hào)。現(xiàn)在企業(yè)上來的生產(chǎn)線，投資規(guī)模、程度不高。不能滿足投資廠的要求，投資不太大，可能型號(hào)沒有確定，過兩天汽車廠不選擇這個(gè)型號(hào)了，可能就沒法生產(chǎn)了。
現(xiàn)在咱們國(guó)家建議用百人會(huì)可以提出來體制可以不一樣，我們可以有各種材料的，但是我們的型號(hào)，像以前，我五號(hào)電池，一號(hào)電池幾號(hào)電池一樣我定幾個(gè)尺寸范圍和標(biāo)準(zhǔn)，這樣的話推薦給車廠去選擇，也推薦給電池廠，你搞產(chǎn)業(yè)化按照這個(gè)來搞，防止現(xiàn)在的自動(dòng)化程度越高，將來的汽車廠不選擇這個(gè)型號(hào)了，可能損失更大。
動(dòng)力電池應(yīng)協(xié)同上下游企業(yè)共同發(fā)展
合肥國(guó)軒集團(tuán)董事長(zhǎng)李縝：市場(chǎng)空間是無限的，國(guó)際能源署預(yù)測(cè)2020年的時(shí)候，我們?nèi)蚱囦N售量當(dāng)年達(dá)到720萬輛，我們銷售達(dá)到2萬億人民幣，電池達(dá)到六千億人民幣的規(guī)模，大家知道我們電池企業(yè)去年下半年開始，整個(gè)市場(chǎng)空間，銷售狀況非常好，應(yīng)該改變低成本，低品質(zhì)，低價(jià)值，低價(jià)格的惡性循環(huán)和低端制造，我們應(yīng)該適應(yīng)新常態(tài)，高技術(shù)，高品質(zhì)，高效益的發(fā)展，從我們電池不能搭載世界一流企業(yè)，美國(guó)和世界的市場(chǎng)，逐步走向，變成可能。
協(xié)同是非常重要的，我們始終和我們上下游企業(yè)進(jìn)行緊密的合作，包括和我們的設(shè)備制造企業(yè)進(jìn)行了長(zhǎng)達(dá)八到十年的努力，使我們中國(guó)的自主創(chuàng)新的設(shè)備能夠生產(chǎn)我們的電池，能夠給我們的汽車裝上好的電池。我們也和我們的貝特瑞等材料企業(yè)進(jìn)行合作，也是我們自己生產(chǎn)的產(chǎn)品，和我們制造的電池能夠使中國(guó)的電動(dòng)汽車走向國(guó)際市場(chǎng)。
國(guó)軒在發(fā)展過程中起步比較早，對(duì)于有政府的支持，2009年的時(shí)候，在合肥市成立了，所以我們和我們的整車廠進(jìn)行聯(lián)合起來，2009年我們和安凱進(jìn)行一起合作，中國(guó)也是世界的首條純電動(dòng)的商業(yè)化運(yùn)行的電動(dòng)公交線30輛。從2010年1月23號(hào)正式投放市場(chǎng)到今天的1月23號(hào)整整五年時(shí)間，五年的結(jié)果我們會(huì)把這些數(shù)據(jù)和大家分享，應(yīng)該說這些，用我們的設(shè)備，我們的材料，我們的技術(shù)生產(chǎn)我們的汽車，能夠穩(wěn)定的運(yùn)營(yíng)了五年時(shí)間，在中國(guó)，在世界，也是比較前衛(wèi)的，這是我們和整車廠合作的結(jié)果，當(dāng)然國(guó)軒不僅和江淮、安凱等等進(jìn)行合作，我們和北汽、上汽，東風(fēng)等等進(jìn)行一系列的合作。我覺得我們電池制造企業(yè)必須僅僅和我們汽車企業(yè)進(jìn)行合作共贏，我們的汽車企業(yè)應(yīng)該支持我們電池企業(yè)，不斷的創(chuàng)新，不斷的自主創(chuàng)新，不斷的用我們自己的能力和水平，能夠把我們的產(chǎn)品貢獻(xiàn)出來，裝載我們的芯走向國(guó)際市場(chǎng)，這是我們的根本。
動(dòng)力電池的技術(shù)路線應(yīng)由市場(chǎng)決定
天能集團(tuán)董事長(zhǎng)張?zhí)烊危鹤屖袌?chǎng)來決定，就是說讓消費(fèi)者來決定，現(xiàn)在不要因?yàn)槿フ勀囊粋€(gè)電池就好，哪一個(gè)電池就不好，因?yàn)槲覀冎袊?guó)畢竟是地大物博，人口眾多，有各種各樣的消費(fèi)層。
現(xiàn)在中國(guó)的電動(dòng)車的發(fā)展，他這個(gè)電池的技術(shù)路線，我們主張和提倡在不斷的創(chuàng)新，不斷的進(jìn)步的過程中，比如說我們講鉛酸電池，鉛電池不像以前的鉛電池，原來的鉛電池的比能量是20以下的，現(xiàn)在已經(jīng)是35，40，最高的超級(jí)電池的比能量到了每公斤要達(dá)到70-80瓦時(shí)左右，而且他的使用壽命，原來在循環(huán)次數(shù)350次左右，現(xiàn)在最好的鉛電池的百分之七十的DOD的放電的情況下，像美國(guó)這樣的達(dá)到四千多次，超過了鎳氫電池，而且是某種意義上達(dá)到了我們鋰離子電池這么一個(gè)水平。所以說我認(rèn)為鉛電池在我們中國(guó)特別是在低速這樣的交通方式的應(yīng)用中，尤為合適。
問題在于技術(shù)比較成熟，價(jià)格比較低廉，安全性非常好，還是可回收再利用，他的國(guó)際上的回收再利用，美國(guó)達(dá)到了98.5%，我們中國(guó)目前也可以達(dá)到90%左右，所以說任何產(chǎn)業(yè)，我認(rèn)為是只有可循環(huán)和再利用，再發(fā)展這樣一個(gè)產(chǎn)業(yè)才是可持續(xù)的，所以我的觀點(diǎn)是說動(dòng)力電池的技術(shù)路線，不要局限于一種電池，我認(rèn)為鉛電池有鉛電池的很大的優(yōu)點(diǎn)。
鋰離子電池，他肯定是一個(gè)發(fā)展的方向，我們記得在十年前我們開始想做鋰電池的時(shí)候，那個(gè)時(shí)候鋰電池的壽命、價(jià)格、安全性都有問題，現(xiàn)在這兩年看來我們的成本，剛剛專家都講到了，我們的性價(jià)比，我們已經(jīng)達(dá)到了兩到三塊錢左右，就是鉛酸電池的兩到三倍了，這是價(jià)格大幅度的下降，而且安全性也有大幅度的提高，而且完全符合我們今后中高速的電動(dòng)汽車的發(fā)展，所以這是一個(gè)問題，這是我想講的一個(gè)觀點(diǎn)，就是說電動(dòng)汽車的動(dòng)力電池的技術(shù)路線應(yīng)該由市場(chǎng)決定。
LG 電池安全性能為主的研發(fā)生產(chǎn)
LG化學(xué)高級(jí)副總裁兼汽車電池開發(fā)中心主任金秀鈴：LG化學(xué)非常重視安全，所以我們的技術(shù)首先是電芯的原材料和設(shè)計(jì)都是自己做的。針對(duì)SRS分離膜將在后面詳細(xì)說明，對(duì)電池的設(shè)計(jì)最重要的是陰極材料和陽(yáng)極材料之間的能量比和陰極和陽(yáng)極之間的電阻比。針對(duì)電子保護(hù)方面的話，主要是傳感精度和保護(hù)水平，保護(hù)分級(jí)，然后是安全參數(shù)和運(yùn)算法則，這幾個(gè)是比較重要的項(xiàng)目。
我們所說的SRS分離膜就是安全加強(qiáng)隔膜的簡(jiǎn)寫，中間是我們普通的聚烯烴隔膜，這是陶瓷納米顆粒，就是我們所說的SRS隔膜。電池溫度上升的話首先會(huì)融掉的是隔膜，這樣容易讓陰極和陽(yáng)極接觸，形成內(nèi)部短路。有了陶瓷隔膜即使融掉了，但因?yàn)橛刑沾杉{米顆粒，所以不會(huì)讓陰極和陽(yáng)極直接接觸。目前所有的純電動(dòng)汽車用電池都是陶瓷隔膜，增加了安全性。我們還要強(qiáng)的是BMS的保護(hù)作用。越是高容量的電芯對(duì)這兩個(gè)的安全性要求就越高。首先BMS一般主要測(cè)量的是電芯的電壓、溫度和電流。
第二代電池針對(duì)第一代電池提高了很多測(cè)量精度。第二個(gè)就是BMS的保護(hù)級(jí)別，一般保護(hù)級(jí)別分為三級(jí)。首先是性能保證，第二級(jí)是保證安全但性能就要受影響，第三是安全性能可能會(huì)受影響。考慮到BMS有損害的可能性，有些公司用的是增加了一個(gè)BMS，有的公司是增加了一個(gè)DR保護(hù)集成電路，越是高能量的電池越是需要這樣的雙重保護(hù)。
下一代電池要求有一個(gè)合理的成本和最基本的安全性能，它還要達(dá)到一次充電可以行駛500公里以上，快速充電、冷卻系統(tǒng)等。想要滿足客戶這樣的要求，我們的電池所要做到的是能量密度是在80到100kWh，在30分鐘內(nèi)即可充滿電，電芯的電阻要降低，而且有良好的儲(chǔ)存性能。下面是LG化學(xué)的電池比較。從我們客戶要求的電池芯來看，LG化學(xué)鎳磷酸鐵鋁的體積要達(dá)到400升，重量要達(dá)到800公斤才能滿足。最近的第二代電池體積需要200升，重量要達(dá)到400公斤才能滿足這樣的客戶需求。但是，目前我們的客戶提出第二代電池也是體積和重量都有一點(diǎn)大了，所以LG化學(xué)正在研發(fā)新的電池，我們希望它的標(biāo)準(zhǔn)是每升600瓦時(shí)。在LG化學(xué)開發(fā)一個(gè)高能量電池就會(huì)使用一個(gè)高能量的化學(xué)材料。想要再次強(qiáng)調(diào)的是安全性能非常重要，所以我們不僅是在電芯方面提高安全，同時(shí)也要加強(qiáng)BMS和電池包整個(gè)的設(shè)計(jì)，都要確保安全性。
三元電池引發(fā)的三元熱議
在中國(guó)電動(dòng)車百人會(huì)上，工業(yè)和信息化部裝備司司長(zhǎng)張相木的一句話引起了很大的爭(zhēng)議。他是這么說的：“工信部將組織開展對(duì)三元鋰電池的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，在評(píng)估完成前，暫停三元鋰電池客車列入新能源汽車推廣應(yīng)用推薦車型目錄。”
如今工信部近日明確表示，出于對(duì)動(dòng)力電池安全問題的考慮，將暫停三元鋰電池客車列入新能源汽車推廣應(yīng)用推薦車型目錄。這一決定在新能源汽車以及電池行業(yè)引起了激烈討論，并且多數(shù)都是為三元材料打抱不平。三元電池的或好或壞，暫時(shí)無法預(yù)估，時(shí)間是最好的驗(yàn)證方法。
金龍汽車集團(tuán)股份有限公司黨委書記、董事長(zhǎng)廉小強(qiáng)：對(duì)于電動(dòng)大巴禁用三元鋰電池的消息，廉小強(qiáng)表示，三元鋰電池穩(wěn)定性確實(shí)不如磷酸鋰電池，但是電池的安全性不能僅僅通過電池材料來判斷。電池的安全性是由包括封裝的系統(tǒng)在內(nèi)的控制系統(tǒng)、生產(chǎn)管控的嚴(yán)密性等共同決定，應(yīng)該更多得關(guān)注生產(chǎn)工藝均衡的保障。
五洲龍董事長(zhǎng)張景新：動(dòng)力電池的產(chǎn)能不足和系統(tǒng)性安全成為今年以來困擾新能源汽車行業(yè)的兩大難題。”
首先是貨源緊張、產(chǎn)能不足，公司今年積壓了大量訂單因?yàn)槟貌坏诫姵囟鵁o法順利交付;其次是鐵鋰電池的低溫性能問題還沒有得到解決，低溫問題本來可以用超級(jí)電容來解決，超級(jí)電容低溫性能很好，但要拿到政策補(bǔ)貼，就要保證純電動(dòng)客車的續(xù)航里程，所以注定了超級(jí)電容不能代替鐵鋰電池。在電動(dòng)大巴領(lǐng)域，鐵鋰電池仍是目前的主流，但高低溫沒有解決;三元電池低溫性能好，能量密度也更高，但目前還不是主要方向。
目前有使用三元電池的趨勢(shì)，但涉及到安全問題，要實(shí)現(xiàn)大規(guī)模推廣并不容易。五洲龍用波士頓的三元電池裝了一臺(tái)樣車，試運(yùn)行效果還不錯(cuò)，但五洲龍短期內(nèi)還不會(huì)用三元電池。現(xiàn)在三元電池成組后能達(dá)到205wh/kg，LFP只有100wh/kg。隨著BMS及管理測(cè)試手段的成熟，三元電池應(yīng)用的條件也趨向成熟。
中國(guó)汽車工業(yè)協(xié)會(huì)副秘書長(zhǎng)許艷華：三元材料電池在國(guó)內(nèi)剛剛起步，用于電動(dòng)客車的安全性開發(fā)和驗(yàn)證都不夠，相關(guān)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)不健全，有潛在風(fēng)險(xiǎn)。
但反對(duì)者表示，磷酸鐵鋰電池并不是絕對(duì)安全，以前也有起火的案例。微宏動(dòng)力市場(chǎng)與戰(zhàn)略總監(jiān)宋寒表示：很多電池企業(yè)都不認(rèn)可政府統(tǒng)一劃定電池的技術(shù)路線。從安全角度衡量，“三元鋰電池不一定就不安全，磷酸鐵鋰電池不一定就安全”。
鋰電池專家、俄羅斯圣彼得堡大學(xué)資深研究員王慶生：材料、工藝、結(jié)構(gòu)、體系缺一不可，不是那個(gè)材料決定的電池性能，電池產(chǎn)業(yè)是發(fā)展的，材料何時(shí)都有利與弊。
在安全性方面再謹(jǐn)慎一點(diǎn)也不為過，安全無小事。蘇州宇量董事長(zhǎng)毛煥宇博士建議采取國(guó)際上通行的Fail-Safe(失效-安全)措施，即萬一電池發(fā)生燃燒或爆炸(Fail)，也能確保乘客的安全(Safe)。他認(rèn)為，只要確保電池質(zhì)量，強(qiáng)化安全措施，無論是磷酸鐵鋰還是三元材料電池都不會(huì)對(duì)乘客人身安全造成威脅。因此沒有必要限制哪種材料的電池在商用車上的使用。
海銀通新能源有限公司CEO薛嘉漁：如果中國(guó)鋰動(dòng)車廠商生產(chǎn)出來的動(dòng)力電池品質(zhì)不如國(guó)際廠商或一致性不夠好，中國(guó)電動(dòng)車廠商是不可能對(duì)國(guó)內(nèi)產(chǎn)品網(wǎng)開一面而降低質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)來采購(gòu)低品質(zhì)的國(guó)內(nèi)鋰電池產(chǎn)品的。同理，中國(guó)鋰電池廠商如果還像以前一樣一味生產(chǎn)低能量密度的磷酸鐵鋰電池，其結(jié)果一定是被其它國(guó)家的三元鋰電產(chǎn)品擠到低端市場(chǎng)。“所以，動(dòng)力鋰電池產(chǎn)品的一致性及其能量密度是今后我國(guó)鋰動(dòng)車產(chǎn)品成敗的關(guān)鍵。我們必須大力鼓勵(lì)中國(guó)動(dòng)力鋰電池生產(chǎn)商使用三元材料。”