中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：技術(shù)持續(xù)進(jìn)步和產(chǎn)品安全性能完善一直是動(dòng)力電池行業(yè)發(fā)展之要，是行業(yè)內(nèi)外關(guān)注的熱點(diǎn)問題，也是中國(guó)電池聯(lián)盟調(diào)研的重點(diǎn)方向。在日前舉辦的新能源鋰電材料產(chǎn)業(yè)論壇期間，中國(guó)汽車技術(shù)研究中心王芳等專家就動(dòng)力電池技術(shù)和產(chǎn)品安全問題向中國(guó)電池聯(lián)盟談了她的觀點(diǎn)。
一是技術(shù)問題。數(shù)據(jù)表明，2017年國(guó)內(nèi)新能源汽車的產(chǎn)銷量分別達(dá)到了79．4萬輛和77．7萬輛的規(guī)模，與之匹配的動(dòng)力電池裝機(jī)量達(dá)到了367億瓦時(shí)。預(yù)計(jì)到2020年，動(dòng)力電池的需求量將達(dá)到1000億瓦時(shí)左右。
某鋰電專家認(rèn)為，動(dòng)力電池技術(shù)的問題是能量密度不夠。到目前為止，磷酸鐵鋰裝車電池的能量密度基本上在145Wh／Kg，三元電池在185Wh／kg。據(jù)2017年純電動(dòng)乘用車的數(shù)據(jù)，224款車型中三元電池裝車數(shù)是199款，占總車型的88．8％，同時(shí)，能量密度在120－150 Wh／kg之間的車型占到總車型的27％。磷酸鐵鋰電池技術(shù)成熟度和安全性相對(duì)較高。
在動(dòng)力電池的全生命周期性能方面，測(cè)試評(píng)價(jià)分成可用、可控和致災(zāi)危害評(píng)價(jià)三方面。
在封裝結(jié)構(gòu)方面，軟包電池的成組效率比其他封裝結(jié)構(gòu)要高。電池的成組率2016－2018年從0．63上升到0．74，包括磷酸鐵鋰和三元電池。2017年統(tǒng)計(jì)145款有單體電池和電池組系統(tǒng)對(duì)比的數(shù)據(jù)，單體電池的能量密度平均值是173Wh／Kg，再將體系進(jìn)行細(xì)分，磷酸鐵鋰單體電池的平均值是144Wh／Kg，到了系統(tǒng)層級(jí)是117Wh／Kg，成組率可以高達(dá)81.5％。
磷酸鐵鋰電池最高的成組率可以達(dá)到85％。三元單體是183Wh／Kg，到系統(tǒng)層級(jí)是115Wh／Kg，成組率是0．64。三元電池的安全性較差，熱失控的點(diǎn)比磷酸鐵鋰早得多，三元電池對(duì)安全性集成技術(shù)的重視，導(dǎo)致在系統(tǒng)集成方面所附加的東西增多，降低了三元電池的成組率。
對(duì)于方型、圓柱、軟包之爭(zhēng)，王芳認(rèn)為方型、軟包、圓柱三種電池競(jìng)爭(zhēng)比較是好事，能促進(jìn)技術(shù)發(fā)展。從單體到系統(tǒng)，圓柱的成組率并不占特別大的優(yōu)勢(shì)，軟包略占優(yōu)勢(shì)。她統(tǒng)計(jì)了90多款電池包，只有三款風(fēng)冷，其他都是自然冷卻，這和2016年初完全不一樣，2016年初選擇液冷的乘用車較多，2017年受到補(bǔ)貼和其他因素的影響，選擇液冷、風(fēng)冷的越來越少，更多的是選擇自然冷卻。
上述鋰電專家認(rèn)為，動(dòng)力電池技術(shù)在三方面需加大攻關(guān)，一是能量密度性能，二是安全性，三是壽命。
二是產(chǎn)品安全問題。對(duì)于動(dòng)力電池來說，首當(dāng)其沖的是安全問題，這跟它的能量密度、功率密度緊密相關(guān)，跟經(jīng)濟(jì)性相關(guān)的是壽命以及低成本性。
某電池專家表示，產(chǎn)品安全是一票否決，再是續(xù)航，三是加速，四是全生命度，五是便捷，六是適用性，七是環(huán)境友好。從整車實(shí)際應(yīng)用來說，整車的性能包括加速的性能、動(dòng)力性、安全性、經(jīng)濟(jì)性以及壽命。其中最重要的是安全性。
國(guó)家新能源重點(diǎn)專項(xiàng)布局，提出了300Wh／Kg的概念，是產(chǎn)品級(jí)的水平，要求產(chǎn)品在滿足300Wh／Kg關(guān)鍵指標(biāo)的同時(shí)，要滿足整車的使用要求，達(dá)到電池的安全性和壽命的基本要求。
她還從測(cè)試評(píng)價(jià)的角度對(duì)安全性指標(biāo)予以闡明，她認(rèn)為電池發(fā)生安全事故，最初都是熱失控，現(xiàn)在做的評(píng)價(jià)是從材料、電池、BMS、系統(tǒng)，到實(shí)現(xiàn)多層級(jí)的熱特性和熱安全、熱失控的對(duì)應(yīng)，到材料的熱穩(wěn)定性，到電池全生命周期內(nèi)的熱安全性，再到BMS的熱管理，最終到系統(tǒng)熱穩(wěn)定性、控制熱失控能力的評(píng)價(jià)。不同充放電電流下，產(chǎn)熱的速度、產(chǎn)熱的功率和產(chǎn)熱量都不一樣，要了解每個(gè)電池發(fā)生熱失控的點(diǎn)，電池發(fā)生熱失控的趨勢(shì)和可能性、溫度的范圍在哪里，要了解傳播到另外一個(gè)電池的傳播路徑以及傳播速度、傳熱量是什么樣。這是設(shè)計(jì)熱管理可用評(píng)價(jià)最基礎(chǔ)的手段。
對(duì)于電池是否安全的問題，電池專家認(rèn)為，安全是相對(duì)的概念，而不安全是絕對(duì)的。如何使電池安全系數(shù)提高且隱患降低是一個(gè)系統(tǒng)工程。要找到熱失控的關(guān)鍵點(diǎn)，要能夠有足夠的時(shí)間讓人逃生，這是電動(dòng)汽車的安全理念，全球只有一個(gè)安全法規(guī)，就是人員的安全，財(cái)產(chǎn)不在考慮范圍內(nèi)。多長(zhǎng)時(shí)間人員能夠逃生？就是行駛時(shí)從車上逃離到安全區(qū)域的時(shí)間。上述鋰電專家也持同樣觀點(diǎn)。
最后她透露，目前國(guó)內(nèi)正在制定國(guó)家的標(biāo)準(zhǔn)，審查以后會(huì)報(bào)到WTO在國(guó)際上征求意見，最終成為強(qiáng)制安全標(biāo)準(zhǔn)。另外，電動(dòng)汽車管理系統(tǒng)的功能安全標(biāo)準(zhǔn)，也在制定之中。
