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安全性是先進(jìn)性的前提 新能源汽車電池升級(jí)“在路上”

   
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最近,比亞迪正式發(fā)布新一代動(dòng)力電池產(chǎn)品“刀片電池”,在行業(yè)內(nèi)引起廣泛關(guān)注。

比亞迪宣稱,“刀片電池”通過(guò)獨(dú)特的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),克服了傳統(tǒng)磷酸鐵鋰電池能量密度低的劣勢(shì),同時(shí)兼具超強(qiáng)安全性以及長(zhǎng)壽命、長(zhǎng)續(xù)航的優(yōu)勢(shì)。

“從電池的安全性、體積能量密度以及成本三個(gè)方面,‘刀片電池’都具有比較好的優(yōu)勢(shì)?!?中科院院士、清華大學(xué)教授歐陽(yáng)明高如此評(píng)價(jià)。

新產(chǎn)品強(qiáng)調(diào)安全多于續(xù)航

比亞迪透露,搭載“刀片電池”的新能源汽車?yán)m(xù)航里程可達(dá)600公里,將于今年6月投產(chǎn)上市。但這家公司似乎并未過(guò)多強(qiáng)調(diào)其續(xù)航性能,而是尤其強(qiáng)調(diào)其安全性。

比亞迪股份有限公司副總裁何龍介紹,“刀片電池”采用磷酸鐵鋰材料,這種材料具有4大優(yōu)勢(shì):放熱反應(yīng)的啟動(dòng)溫度高,材料在500℃以下都很穩(wěn)定;放熱慢;產(chǎn)熱少;分解時(shí)不釋放氧氣,減少了燃燒風(fēng)險(xiǎn)。

對(duì)于其安全性能,何龍表示,“刀片電池”通過(guò)了電池行業(yè)公認(rèn)最嚴(yán)苛的針刺測(cè)試。這種測(cè)試要求用一根直徑3至8毫米的鋼針刺穿電池,觀察電池是否著火、爆炸。發(fā)布會(huì)展示的測(cè)試視頻顯示,“刀片電池”被刺穿時(shí),結(jié)構(gòu)完整穩(wěn)定,未出現(xiàn)任何起火冒煙現(xiàn)象。

“電動(dòng)汽車的安全性是電動(dòng)汽車發(fā)展的一個(gè)重要方面,也是電動(dòng)汽車先進(jìn)性的一個(gè)重要體現(xiàn)。根據(jù)一些市場(chǎng)調(diào)查,電動(dòng)汽車的安全性也是客戶選擇電動(dòng)汽車時(shí)考慮的一個(gè)主要因素?!睔W陽(yáng)明高說(shuō),新能源汽車的安全事故有各種各樣的原因,電池是造成電動(dòng)汽車安全事故的重要原因。

歐陽(yáng)明高介紹,電動(dòng)汽車的電池安全,一般稱為電池?zé)崾Э?。?dāng)電池溫度升高到一定程度時(shí),會(huì)引發(fā)一系列電池內(nèi)部的副反應(yīng)。這些副反應(yīng)大多都是放熱的,當(dāng)放熱速率急劇增大,溫度急劇升高,就會(huì)出現(xiàn)熱失控,并引發(fā)燃燒、噴發(fā)等安全事故。

“針刺實(shí)驗(yàn)應(yīng)該說(shuō)是非常有效的,也是非常嚴(yán)酷的一種熱失控的測(cè)試方法。”?歐陽(yáng)明高說(shuō)。對(duì)于“刀片電池”在針刺試驗(yàn)中的表現(xiàn),他用“優(yōu)異”來(lái)評(píng)價(jià)。

歐陽(yáng)明高認(rèn)為,其背后有兩個(gè)原因:一方面,“刀片電池”是長(zhǎng)條形電池,散熱面積比較大;另一方面,短路的回路比較長(zhǎng),產(chǎn)熱能力下降。這兩方面使它的溫升速率比較小。

能量密度追求加劇安全隱患

“刀片電池”對(duì)安全性能的強(qiáng)調(diào),與新能源汽車動(dòng)力電池領(lǐng)域的路線之爭(zhēng)不無(wú)關(guān)系。

“幾年前,在乘用車動(dòng)力電池領(lǐng)域,三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池的路線之爭(zhēng),以磷酸鐵鋰電池暫時(shí)偃旗息鼓而告一段落?!北葋喌霞瘓F(tuán)董事長(zhǎng)兼總裁王傳福說(shuō),磷酸鐵鋰電池天生安全性高,但能量密度相對(duì)較低,從而被能量密度高,但天生熱穩(wěn)定性差的三元鋰電池拋在身后。

在王傳福看來(lái),在新能源乘用車領(lǐng)域,許多企業(yè)陷入對(duì)續(xù)駛里程的攀比之中,這種攀比的壓力會(huì)轉(zhuǎn)嫁到動(dòng)力電池生產(chǎn),讓行業(yè)對(duì)動(dòng)力電池的能量密度產(chǎn)生非理性的追求。

“坦白講,正是對(duì)電池能量密度不切實(shí)際的追求,帶偏了動(dòng)力電池行業(yè)的發(fā)展路線?!?王傳福說(shuō),過(guò)去幾年因?yàn)殡姵匦袠I(yè)不同企業(yè)的技術(shù)及品控水平參差不齊,再加上三元鋰材料本身的特點(diǎn),電動(dòng)車的自燃甚至爆燃的事件明顯增多,將高能量密度的三元鋰電池的安全問(wèn)題暴露無(wú)遺。

北京理工大學(xué)副教授、新能源汽車國(guó)家大數(shù)據(jù)聯(lián)盟副秘書長(zhǎng)劉鵬近日在一份演講報(bào)告中指出,在全國(guó)新能源汽車安全事故中,電池問(wèn)題依然是著火事故的主要原因。

技術(shù)創(chuàng)新將催生更多產(chǎn)品

“刀片電池”只是新能源汽車電池不斷更新迭代的一個(gè)縮影,技術(shù)創(chuàng)新會(huì)在動(dòng)力電池領(lǐng)域催生出更多令人眼前一亮的產(chǎn)品。

談到未來(lái)新能源汽車電池的發(fā)展趨勢(shì),歐陽(yáng)明高認(rèn)為,首先是進(jìn)一步在電子材料和電化學(xué)體系方面進(jìn)行創(chuàng)新,比如從有機(jī)的、可燃的電離發(fā)展到無(wú)機(jī)的、不可燃的固態(tài)電解質(zhì);二是朝智能化方向發(fā)展,比如智能制造、智能控制、自動(dòng)回收等,充分利用信息技術(shù)和人工智能技術(shù),發(fā)展智慧電池;三是在設(shè)計(jì)和產(chǎn)品工程方面進(jìn)行創(chuàng)新,“‘刀片電池’就是一個(gè)非常好的例子”。

“安全、長(zhǎng)壽命、長(zhǎng)里程、減少對(duì)稀有資源的依賴,是我們對(duì)未來(lái)電池發(fā)展的一個(gè)展望?!?王傳福說(shuō),未來(lái)電動(dòng)車大規(guī)模替代燃油車的過(guò)程中,新能源汽車電池必須具備幾個(gè)特點(diǎn)。

王傳福認(rèn)為,第一就是安全和健康。沒(méi)有安全就沒(méi)有品牌,也沒(méi)有這個(gè)行業(yè),因此未來(lái)的汽車電池必須首先保證高安全性。此外,長(zhǎng)續(xù)航、長(zhǎng)壽命也是未來(lái)電池所必須遵循的。

王傳福特別提到了減少對(duì)稀有資源的依賴。他分析說(shuō),中國(guó)的很多金屬資源比較少,比如鈷、鎳,鋰金屬資源“還算不錯(cuò)”。“手機(jī)電池畢竟容量很小,但電動(dòng)車的電池很大,一個(gè)電動(dòng)車的電池都是幾百公斤?!蓖鮽鞲Uf(shuō),如果每一輛燃油車都被電動(dòng)車替代,而地球上沒(méi)有那么多金屬和材料,這也不可取,因此一定要減少對(duì)稀有金屬的依賴。


來(lái)源:科技日?qǐng)?bào)   作者:劉園園

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