技术持续进步和产【chǎn】品安【ān】全性【xìng】能完善一直是动力【lì】电池行业发展【zhǎn】之要,是行业内外关注的热点问题,也是中国电池联盟调研【yán】的【de】重点方向。在日【rì】前举办的新能【néng】源锂电材料【liào】产业【yè】论坛【tán】期间,中国【guó】汽车【chē】技术研究中心王芳等专家就动力电池技术和产品安【ān】全问【wèn】题【tí】向中国电池联【lián】盟谈了她的观【guān】点【diǎn】。

一【yī】是技术【shù】问题。数据表明,2017年国内新能源汽车的产销量【liàng】分别【bié】达到了【le】79.4万辆和77.7万【wàn】辆的规模,与【yǔ】之匹配的动力电池装机【jī】量达到了【le】367亿瓦【wǎ】时。预计到2020年,动【dòng】力电池的需求量【liàng】将达到【dào】1000亿瓦时左右。

某锂电专家认为【wéi】,动力【lì】电池技术的【de】问题是能量【liàng】密度不够。到目【mù】前【qián】为止,磷酸铁锂装车电池的能量密度基本上在145Wh/Kg,三元电池在185Wh/kg。据2017年纯电动【dòng】乘用【yòng】车的【de】数据,224款车型中三【sān】元电池【chí】装车数【shù】是199款【kuǎn】,占总车型的88.8%,同【tóng】时,能【néng】量【liàng】密度在120-150Wh/kg之间的车型占【zhàn】到总车型【xíng】的27%。磷酸铁锂电池技术成【chéng】熟度和安【ān】全性相【xiàng】对较高。

在动力电池的全生命周期性能方面,测试评【píng】价分【fèn】成可用、可控【kòng】和【hé】致灾【zāi】危害评价三【sān】方面。

在封装【zhuāng】结构方【fāng】面,软【ruǎn】包电【diàn】池的成【chéng】组效【xiào】率比其【qí】他封装结【jié】构要高。电池的成组率2016-2018年从0.63上升【shēng】到【dào】0.74,包括磷酸【suān】铁锂和三元电池。2017年统计145款【kuǎn】有单体【tǐ】电池和电池组【zǔ】系统对比的数据,单【dān】体电池的能【néng】量密度平均值是173Wh/Kg,再将体系进【jìn】行细分,磷酸【suān】铁锂单体电池的平均值是144Wh/Kg,到【dào】了系统层级是【shì】117Wh/Kg,成组率可【kě】以高达81.5%。

磷【lín】酸铁锂电池最高的成组率可以【yǐ】达【dá】到85%。三元单体【tǐ】是183Wh/Kg,到系统层级是115Wh/Kg,成组率是0.64。三元电池【chí】的【de】安全性较差,热失控的点比磷酸铁锂早得多,三元电池【chí】对安全性集成【chéng】技术的重视,导致【zhì】在系统【tǒng】集成【chéng】方【fāng】面所附加的东【dōng】西增多【duō】,降低【dī】了三元电池的成【chéng】组率。

对于方型、圆【yuán】柱、软包之争,王芳认为方【fāng】型【xíng】、软包、圆【yuán】柱三种【zhǒng】电池竞争比较是好事【shì】,能促进技术发展。从单体到系统,圆柱【zhù】的成【chéng】组率并不占特别大的优势【shì】,软【ruǎn】包略占优势。她统【tǒng】计了90多款电【diàn】池包,只【zhī】有三款【kuǎn】风冷,其他都是【shì】自然【rán】冷却,这和2016年初完全不一【yī】样,2016年初选【xuǎn】择【zé】液冷的乘用车较多,2017年受到补贴和其他因素【sù】的影响,选择液【yè】冷、风冷【lěng】的越来【lái】越【yuè】少,更多的是选择自然【rán】冷却。

上述锂【lǐ】电专家认为,动力电【diàn】池技术【shù】在三方【fāng】面需加大攻关,一是能量密度【dù】性能【néng】,二【èr】是安全性,三是【shì】寿命。

二是产品安全问【wèn】题。对【duì】于【yú】动力电池来说,首当其冲的是安全问题【tí】,这跟它【tā】的能量密度、功率密【mì】度紧密相【xiàng】关,跟【gēn】经济性【xìng】相关的是【shì】寿命以及低【dī】成本性。

某电池专家【jiā】表示,产品安全是【shì】一票否决,再是【shì】续航【háng】,三是加【jiā】速,四是【shì】全生命度,五是便【biàn】捷,六是适用性,七是环境【jìng】友【yǒu】好。从整车实际应【yīng】用来说,整车的性能包括加速【sù】的【de】性能【néng】、动力性、安全性、经济性以及寿【shòu】命。其中最重要的【de】是【shì】安全性。

国【guó】家新【xīn】能源【yuán】重【chóng】点专【zhuān】项布【bù】局,提出了300Wh/Kg的【de】概【gài】念,是产品级的水【shuǐ】平,要求产品在满足300Wh/Kg关键指标的同时,要满足整车的使用要【yào】求,达到电池的安全性【xìng】和寿命的基本要求【qiú】。

她【tā】还从测试评【píng】价的角度对安【ān】全性指标予以阐明,她认为电【diàn】池发生安【ān】全事故【gù】,最【zuì】初都是热失控,现在做的评价【jià】是从材料、电池、BMS、系统,到实现多【duō】层级的热特性和热【rè】安全、热失控的对应,到材料的热稳【wěn】定【dìng】性,到【dào】电【diàn】池【chí】全生命周期内的【de】热安全性,再到bms的热管理,最终到【dào】系统热【rè】稳定性、控【kòng】制热失控能力的评价。不同【tóng】充放电电流下【xià】,产热的【de】速度、产热【rè】的【de】功率和产热【rè】量都不一样,要了解每个【gè】电【diàn】池发生热【rè】失【shī】控【kòng】的点,电池发【fā】生热失控的趋势和可能性、温度的范【fàn】围在【zài】哪里,要了解传播【bō】到另外一个【gè】电池【chí】的传播路径以及传播速度、传热量是什么样。这是【shì】设计热管理可用评价【jià】最基础【chǔ】的手段【duàn】。

对于电池是否安全【quán】的问题,电池【chí】专家认为【wéi】,安全是相对【duì】的概念,而不安全是绝【jué】对的。如何【hé】使电池安全【quán】系数提高【gāo】且隐患降低是一个【gè】系统工程。要找到热失【shī】控的关键点,要能够有足够的时间让人逃生,这是电动汽【qì】车【chē】的安【ān】全理念,全球【qiú】只有【yǒu】一个安全【quán】法规,就是人员【yuán】的安全,财产不在考虑范【fàn】围内【nèi】。多长时间人员【yuán】能够逃生?就是行【háng】驶时【shí】从车上【shàng】逃离到安全区【qū】域【yù】的时间。上述锂【lǐ】电【diàn】专家也持【chí】同样【yàng】观点。

最后她透露,目前国内正在制定国家的【de】标准,审【shěn】查以后【hòu】会【huì】报到WTO在国际上征【zhēng】求意见,最终成为【wéi】强制安【ān】全【quán】标准。另外,电【diàn】动汽车管理系统的【de】功能安【ān】全标【biāo】准,也【yě】在制定之中。