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        行業新聞

        引發電動汽車起火 高能量密度不宜強推

        在9月20日下午舉行的“全球新能源汽車創新大會”上,中國科學院院士、中國電動汽車百人會執行副理事長歐陽明高作了題為《新能源汽車動力電池平安性》的演講。

        熱失控致電動汽車起火 高比能量電池面臨嚴峻平安應戰

        歐陽明高表示,最近電動汽車事故十分引人關注。經過事故統計,近年來電動汽車自燃起火緣由主要是碰撞后起火。以三元電池為主,其次是磷酸鐵鋰電池,電池類型以圓柱形電池為主,充電失火的事故占比比擬大,由于發作事故的主要是前幾年裝的車,總體來看系統比能量并不是十分高。

        他指出,電池熱失控是起火事故主因。電池過熱就會發作熱失控,電池包溫度不平均、過充過放、外短路、內短路等都會引發過熱,另外電池進水、密封不好、碰撞等也會引發過熱。

        歐陽明高表示,電動汽車起火的主體緣由,還有產質量量問題。

        首先,電池產品測實驗證缺乏。有些企業自覺追求高比能量密度,縮短了測實驗證時間;有時為縮短開發周期采用物理的改良辦法,招致平安性能降落。第二是電池測實驗證的手腕不完善,不能反映實車的運用條件,大局部企業沒有樹立企業內部電池平安測試規范。第三是車輛運用在老化過程中牢靠性降低。第四是充電過程中數據通訊不標準,BMS廠商和充電機廠商沒有嚴厲執行新公布的國度規范。

        歐陽明高表示,高比能量電池面臨更嚴峻的平安技術應戰。依據我國新能源汽車動力電池比能量開展趨向,整個產業正向300瓦時/公斤的高比能量密度邁進,高鎳三元811電池很快就會進入市場。

        他表示,811電池跟622或者532電池相比,放熱峰明顯要高很多,標明811電池的熱穩定性較差。高鎳正極對全電池平安有較大的影響,硅炭負極對平安性能在初期影響不大,但是在循環衰減后影響比擬大。

        快充、BMS等技術研發或可減少熱失控發作

        他表示,清華大學特地設立電池平安實驗室,并將熱失控作為研討重點,包括熱失控的誘因、發作機理和熱蔓延。對高比能量電池的熱失控控制,不只靠資料自身,還要從系統層面來停止。

        歐陽明高指出,一個電池單體熱失控,一切電池包全部蔓延起來,就會引發起火事故。在主導傳熱的途徑上加隔熱資料,能夠到達隔斷熱失控蔓延的效果。這種防火墻技術曾經在中國倡導的國際電動汽車熱失控蔓延的法規中得到采用。

        他指出,電池制造時平均的極片在運用一段時間后,會產生折疊區域的決裂,容易發作部分的析鋰,從而招致熱失控。另外,制造過程中的雜質也會惹起電池內部短路。

        電池過充事故普通是微過充,是由于電池的不分歧性招致的,充電過程中充電不平均,招致部分微過充,在負極資料上析鋰,招致短路。歐陽明高表示,研討人員開發了基于參比電極的無析鋰快充技術,把負極的電位控制在零以上,這需求增加一個電極,即三電極。在三電極根底上,能夠基于模型停止反應和察看,這就是無析鋰快充技術。

        電池老化后不分歧性會擴展,隨著電池容量分歧性變差,電池管理的準確性也會變差。另外,低溫環境下的老化會嚴重影響電池的熱穩定性,更容易招致熱失控。

        歐陽明高表示,避免熱失控、保證電池系統平安性的中心,是研發先進的電池管理系統。目前,在電池管理系統方面,國內產品的功用缺乏、精度不夠,特別是平安功用不全,需求加大電池管理系統的研發力度。

        全固態電池是將來方向

        如何徹底處理電池平安性問題?歐陽明高以為,從久遠看,要保證電池的絕對平安,就需求前瞻性的科學研討。鋰離子動力電池高比能化是全世界范圍的開展方向和趨向,不能由于有平安問題就不開展高比能量電池,關鍵是把握高比能量與平安性之間的均衡。

        他指出,高鎳三元鋰離子動力電池自身的平安問題,其機理是正極會釋放氧,能夠經過界面的修飾來延緩正極釋氧,進步穩定性。開發下一代的固態電解質,能夠從基本上處理電解液熄滅的問題。

        基于各國動力電池技術道路的比擬,短期內是液態電解液的鋰離子電池,下一步將會向固態電池方向開展。綜合思索電池本錢和動力電池的開展方向,歐陽明高倡議,短期采用液態電解質,開展高鎳三元正極和硅炭負極,經過電池管理系統和熱蔓延的抑止來避免平安事故發作。中長期,要從液態電解質電池逐漸過渡到全固態電池,估量在2030年全固態電池將會得到產業化應用。

        高能量目的不宜強行推行

        歐陽明高表示,要力爭處理動力電池自身平安問題,保證新能源汽車產業的安康開展,要正確對待近期新能源汽車起火事情。在政策方面,他倡議:

        第一,國度原有的產業化目的,即2020年電池單體能量密度到達350瓦時/公斤,系統260瓦時/公斤,循環壽命2000次,是偏高的,從平安角度思索不宜強行推行。

        第二,國度補貼政策要契合技術開展的規律,對電池能量密度的提升不宜過快,不宜更改正頻。

        第三,盡快推出電動汽車平安年檢標準。同時,為了更益處理和剖析電動汽車事故,最好有電動汽車黑匣子,同時電池包要留有消防平安接口。

        最后,歐陽明高表示,平安是電池技術反動性打破的第一重點,也是純電動汽車性能提升的第一關鍵。平安是電動汽車可持續開展的生命線,動力電池國度科技研發,要以平安為中心,全面提升現有鋰離子動力電池系統平安技術,全力打破新型固態電池技術。

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