鉅大LARGE | 點擊量：1820次 | 2022年04月26日
三元鋰電池組不能應用到電動客車上的原因分析
三元鋰離子電池組不能應用到電動客車上的原因
三元鋰離子電池組比能量高，循環功能好，是未來鋰離子電池組的重要發展方向，但我國在這一領域起步較晚，用于乘用車安全開發和驗證的產品還不夠。工業和信息化部正在考慮進一步提高新能源乘用車安全技術門檻，并安排開展現行安全標準體系下的三元鋰離子電池乘用車等車型風險評估。他明確表示，在審查結束前，暫停三元鋰離子電池組客車列入《新能源汽車推廣應用介紹車型目錄》。
1.高溫下三元材料易燃
三元鋰離子電池材料數據在200℃左右發生起始分化，磷酸鐵鋰數據在700-800℃發生起始分化。而且三元鋰的化學反應越來越劇烈，在高溫的用途下會釋放氧分子，激活電解液的燃燒，引發連鎖反應。磷酸鐵鋰在分化過程中不釋放氧分子，燃燒也不那么劇烈。
2.電池容量大，散熱差
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
除了三元數據的安全風險外，總線電池的大容量也新增了三元鋰離子電池組的風險。電池安全性和成反比儲存能量的電池,可以釋放能量,其存在的安全風險越大,純電動汽車一般幾十千瓦小時的電池容量,和純電動汽車電池容量幾百千瓦小時,電池容量的新增,電池體積也新增了,它的散熱功能,添加一個安全問題的可能性。
3.缺乏判斷體系
正是由于國內缺乏審查制度，才使得三元鋰離子電池組系統的安全性審查難以進行。單電池集團將基于規劃鋰離子電池組的車輛使用條件,通過加強生產的整個過程的監控,可以有助于提高三元鋰離子電池系統的安全,但要通過相應的安全審查制度來確定。
至于為何提出這一政策，工信部給出的理由是我國三元材料研發起步晚，用于客車的安全性開發和驗證還不夠，為了防止出現公共安全問題，所以暫停錄入三元鋰離子電池客車。這一理由讓許多消費者有些摸不到頭腦，到底是因為現行的標準體系下的風險評估未完成才停止了三元鋰離子電池客車的錄入？還是因為三元鋰離子電池本身可能存在安全問題？假如三聯鋰離子電池的穩定性、安全性存在問題，那么為何不停止普通家用三元鋰離子電池車型的錄入？下面，我們就從電池技術與應用的角度來分析一下，為何國家單單停止了三元鋰離子電池客車的新能源車型錄入。
三元鋰離子電池究竟安全與否
目前應用在新能源汽車領域的鋰離子動力鋰電池，也是我們能買到的純電動汽車所使用的電池重要分為磷酸鐵鋰離子電池（比亞e6、騰勢）、三元鋰離子電池（特斯拉、北汽EV200、江淮iEV5）、錳酸鋰離子電池（啟辰晨風）幾個類別。
從電池本身的技術層面來講，雖然三元鋰離子電池要比其兩款主流的動力鋰電池能量密度大，價格也相對低廉，但是其安全性在客觀上要低于磷酸鐵鋰離子電池與錳酸鋰離子電池。三元材料的脫氧溫度是200℃，放熱能量超過800J/g，在內部短路、電池外殼損壞的情況下，很容易引發燃燒、爆炸等安全事故。當然，客觀上的參數不代表現實中的情況，即使是使用磷酸鐵鋰離子電池的車輛也曾因為電路系統故障而發生自燃，而且前一陣子還有一輛燃油車在撞上電動汽車后起火燃燒的例子。
三元鋰離子電池客車停止錄入罪魁禍首到底是誰？2
我們也應該看到，隨著技術的進步，三元材料結構正在不斷優化，大大新增了三元鋰離子電池的穩定性，而陶瓷隔膜技術的應用也能幫助三元鋰離子電池在短路發生時及時阻隔短路源，進一步提升了三元鋰離子電池的安全性，這也是全世界越來越多的新能源車使用三元鋰離子電池的原因之一。甚至連倡導更加安全的鐵電池的比亞迪也正在悄無聲息的將旗下車輛原本所使用的磷酸鐵鋰離子電池更換成了到比亞迪所謂的磷酸鐵錳鋰離子電池（其實就是三元鋰離子電池，新一代e6所使用的就是這款電池），并且比亞迪電池生產基地也正在規模化生產該電池。
既然三元鋰離子電池安全性、穩定性已經獲得了長足的進步，并且已經成為了市場主流的動力鋰電池，為何國家方面要停止錄入使用該電池的客車？這或許與三元鋰離子電池客車的技術要求、特殊運行環境，以及我國當前的公共安全境況相關。
客車應用三元鋰離子電池的隱患
電池組規模較大，電池管理系統研發不成熟。由于一般的電動客車都屬于營運車輛，因此關于動力、續航里程有著更高的要求，為了滿足這樣使用需求，就要使用更多單體電池串聯成的電池包，來并聯組成容量更大、體積更大的動力鋰電池組，因此整個電池、電路系統要承載的電流也就更大，工作時的負擔也更大，與使用較小容量電池的電動小轎車相比也更容易出現短路、過載等電池內部問題。同時，我們也要清楚，雖然國內電動汽車發展迅猛，但是我國當前電池管理系統方面卻沒能有效跟上整個行業的節奏。關于客車上的大規模電池組來說，良好的電池管理、電控系統可以說是整個電池動力系統的核心，這一環節上的不足可以說是許多安全隱患的根源。
三元鋰離子電池客車停止錄入罪魁禍首到底是誰？1
客車運營環境特殊，充放電頻繁。由于客車對內部空間、行駛安全也有一定的要求，所以很難騰出充足的空間來為過于龐大的電池組供應最佳的布局位置。同時特殊的運營環境要求電動客車要頻繁的進行充、放電操作，而眾所周知滿充滿放關于電池組的穩定性、耐久性會造成一定影響，尤其是充電時的過充行為，很可能導致電池系統出現短路、過熱，而造成車輛自燃。最近的例子就是2015年4.二十六日的五洲龍電動大巴自燃事件，由于電池過充導致了電池泄漏和短路，最終引發了火災。
公共安全存威脅，公交縱火頻發。2015年以來，國內發生了多起公交車縱火的惡性公共安全事件，造成了重大的人員傷亡，政府層面關于公共交通安全越發重視，關于可能存在安全隱患的電動大巴更加嚴格也是意料之中的事情。由于三元鋰離子電池客觀上的安全性存在問題，一旦外部發生火情危險，可能引起電池組的燃燒、爆炸，將會對群眾造成更大的人身與財產危害，所以叫停三元鋰電動大巴的錄入也是防患未然之舉。
跟不上腳步的動力鋰電池行業
關于普通家用電動乘用車來說，或許不會遇到與電動客車相同的情況，也就不存在以上這些安全隱患，但不可否認的是，在電動汽車發展越來越快、普及程度越來越廣的今天，我國的動力鋰電池的穩定性、安全性也應當與時俱進。
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