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电动车频频起火:平衡能量密度和安全是电池开发方向

发布时间:2019-10-03来源: 编辑:

“2027年全球动力电车出货量将达到1万亿瓦时,去年出货量是1060瓦时, 2018—2025年在中国还有5—7倍的上升量。”7月12日,中国科学院院士欧阳明高在“创造出行新生活”高峰论坛上指出,动力电池的成本随着规模的上升还会持续下降。

数据显示,锂离子电池单体能量密度达到了265瓦时,较2012年提高了2.2倍;价格从5元到0.8元,下降了80%以上。

电池成本的下降伴随着电动车销量的增长。7月10日,中汽协发布的2019年上半年汽车行业产销数据显示,今年上半年,我国新能源汽车累计完成产销分别为61.4万辆和61.7万辆,同比分别增长48.5%和49.6%。其中纯电动汽车产销分别为49.3万辆和49.0万辆,同比分别增长57.3%和56.6%,约占新能源汽车销量的80%。纯电动汽车的产销量的增长也成为中国新能源汽车市场主要驱动力。

同时,随着电动汽车的普及,截止到今年6月,全国共建成充电桩即公共充电桩41万,私人充电桩59万,充电设施总量达到100万部,全国统一市场基本形成,标准在全国推广使用,动力电池回收利用体系逐渐成熟。

然而,电动车市场高速增长和动力电池行业的快速发展的同时,频繁的起火事故也引发了社会的广泛的关注和讨论,也对行业发展带来了不良影响。

据不完全统计,2018年中国共发生各类电动汽车安全事故52起,今年1到5月共发生19起电动车起火事故,这些事故有29%是在充电时发生的,有19%是在行驶时发生的,还有19%是在停放时发生的,另外,截至今年5月,我国新能源汽车共召回12.3万辆,其中由于三电故障导致的召回占比50%。在动力电池故障中,设计原因占到了40%,制造原因占到了60%。

经过十多年的快速发展,目前动力电池已经走到了“十字路口”。一方面,新能源汽车对动力电池的需求巨大;另一方面,动力电池企业也面临着补贴退坡、“白名单”取消、安全事故频发等一系列挑战。

电池安全放首位

作为电动汽车核心部件的动力电池,不仅关系到主机厂电动汽车产品的竞争力,更与消费者的驾车出行安全息息相关。“要用成熟安全的电池,发展安全节能减排的电动汽车。”7月10日,在首届中国国际电动汽车安全技术创新大会上,中国工程院院士杨裕生强调。

在杨裕生看来,电动车频繁发生燃烧事故的原因主要有四点。

首先是电池技术原因,由于锂离子电池都含有易燃溶剂,因此没有绝对安全的电池。

其次是新能源汽车发展路线的原因。国家重点发展长里程纯电动车的发展路线引发了里程焦虑、安全焦虑、充电焦虑、价格焦虑、后续电池焦虑。杨裕生认为,电池组自燃概率除了与电池本性有关外,还与电池总量成正比,里程越长需要装的电池越多,电池组燃烧概率越高,纯电动车追求长里程的发展路线,是烧车频发的诱因之一。

此外,国家的补贴政策与纯电动里程挂钩,车企追求“多装电池追补贴”,而过于追求能量密度则诱导企业追逐高能电池。“双挂钩”补贴政策导致电池过度多装和急促高能化,从而使得安全性下降。

最后,杨裕生指出,目前电动车发展抓不住主要矛盾和矛盾的主要面。“现在把里程作为矛盾的主要方面,不顾安全,拼命不断提高里程要求,安全性作为次要方面,这是频发烧车的思想方法原因,这也是造成发展路线、政策、技术发生问题的根源。”

中国动力电池创新联盟副秘书长、中国电动汽车充电基础设施充电联盟副秘书长王子冬同样认为,新能源汽车安全事故主要由动力电池热失控所引起,但热失控仅仅是结果,热失控原因错综复杂,事故源头难以明确。

在理论上,电池能量密度与安全性成反比,企业盲目追求高能量密度,安全问题也会随之暴露。虽然未能明确已发生的起火事件与追求能量密度存在多大相关性,但随着高镍三元电池进入市场,新能源汽车面临更高的安全技术要求。

从安全技术角度来看,清华大学锂离子实验室主任何向明认为,动力电池起火主要原因是产品可靠性不高。

“电池产品测试验证严重不足,测试周期不足,测试手段不完善,很多工厂一生产可能马上就出厂了。” 何向明指出,很多电池厂根本不考虑电池这种产品的可靠性,电池在很多人的概念里边就是实验室的电池,不是一个工业产品的电池,在整个研究中行业中,实际可靠性的研究非常少。

但目前动力电池汽车起火原因未明,究竟是生产过程中的质量控制?还是后期使用中出现的问题?抑或是什么样的场景下出现问题?王子冬认为,这些问题现在都还说不清楚。

动力电池路线之争

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