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電動汽車高比能量動力電池發展

鉅大LARGE  |  點擊量:1138次  |  2019年03月15日  

2018年我國新能源汽車銷量首次超過100萬輛,實現60%以上的同比增長。在整體車市疲軟的形勢下,新能源汽車的搶眼表現,讓人對其未來發展充滿信心。不過,形勢越樂觀,前景越喜人,越要保持謹慎,因為新能源汽車市場還有諸多待解的問題。


作為新能源汽車未來發展方向和市場貢獻的主力,純電動汽車一直受里程和安全焦慮困擾。如果這兩個焦慮問題解決不了,或者在此問題上急于求成,都會埋雷,最終掣肘市場發展。事實上,問題的端倪已經出現,卻并未引起業內足夠重視,這是非常令人擔憂的事情。現在,“能量密度300Wh/kg”“充電一次行駛超過500公里”“10分鐘快速充電”等概念非常流行,甚至成為一些電動汽車廠商和電池生產商追求達到的硬性指標。這看似是在為解決里程焦慮而努力,卻潛藏巨大風險。因為在技術無法實現根本性突破的前提下,單純追求能量密度必然會犧牲動力電池的安全性,這將得不償失。


人們看到,純電動汽車起火事故(僅2018年1至10月,見諸報道的起火事件就超過40起)不斷增多,讓安全問題一次次被聚焦。相比里程焦慮,安全問題更容易打擊消費者購車積極性,成為影響行業市場發展的最不利因素。正基于此,工信部一位官員在2018年9月召開的一次關于中國汽車產業發展的國際論壇上提醒,安全性是中國新能源汽車發展必須保持的底線。安全造車,造安全車,是新能源車企在這個時代應該保有的基本正義。他說,必須給快速發展的新能源汽車行業潑一瓢冷水,讓那些片面追求速度的車企冷靜下來,思考一下安全這個更長久、更根本的問題。


的確,就目前業界表現出的問題來看,許多人對新能源汽車特別是純電動汽車的安全性問題認識很不到位,有的人甚至連最基本的概念都尚未搞清。盡管電動汽車已經推廣多年,相關技術已經有了明顯進步,但電池技術研發卻進步緩慢,沒有取得多少實質性突破。其中最大的困擾是,通過技術路徑雖說可以提升電池能量密度,但能量密度越高,安全性就越差,這個矛盾一直難以很好解決。中國科學院院士歐陽明高此前曾分析說,電池熱失控是電動車事故的主因,主要問題體現為電池產品測試驗證不足,車輛使用過程中可靠性惡化,以及充電安全管理技術水平低下。


而現實中,不少車企把電動汽車電池安全性簡單化了。事實上,電池安全性不只涉及使用環節,還包括電芯制造、電池組集成、電池儲存、電池運輸以及電池回收等多個環節,任何一個過程都不能含糊。這就決定了做動力電池是個系統工程,需要統籌規劃、科學管理。梳理曾經發生的電動汽車事故發現,有些事故并非直接由電池燃燒導致,而是其他原因影響了電池,使其被動燃燒。比如充電不好、管理不好、散熱不好等,都有可能存在隱患,在特定情況下點燃電池,發生火災。事故發生原因的復雜性,也從一個側面證實電池安全并非一個簡單問題。

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-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%

顯然,不管是從動力電池本身看還是從新能源車輛使用過程看,安全問題都是一個系統性問題。BMS(管理系統)策略、整車控制策略、電池充放電管理、電池布置設計及系統制造等都會影響到車輛安全。這似乎告訴人們,只要裝上電池,新能源汽車就先天具有安全性缺陷。當然,意識到這一問題并非壞事。要知道,病雖有先天性,但并不意味著就是絕癥,治不好也不意味著不能控制。事實上,傳統燃油汽車剛問世時,也曾因自燃等安全問題遭質疑,即使到現在經過100多年發展,爆缸自燃事故也時常發生。如今人們已經能夠容忍傳統燃油汽車的安全性缺陷,為什么就不能把眼光放長遠一些,給新能源汽車一個發展時間,讓它通過技術革新和完善,提高安全性呢?


因為電動汽車的安全性問題,美國一些媒體曾指責美國政府為了刺激新能源汽車而推出的“冒進”政策,呼吁在發展電動汽車的同時“絕不能犧牲安全,也不能忽視了節能汽車,否則會倒退回去”。也就是說,對新能源汽車未來發展,必須持謹慎態度。鋰電池與傳統內燃發動機相比,提出了不同的安全性和監管問題。就像內燃機安全標準的發展和更新一樣,對電動汽車而言,也需要做出同樣的努力推進其發展。


顯然,不管是政府政策還是企業戰略,在發展新能源汽車上不能人為地把步子調太快,否則因冒進而付出太多安全代價,這會賭輸新能源汽車的未來。就像歐陽明高曾指出的,電動汽車高比能量動力電池發展,安全永遠是第一位的,其他指標都在其次。事實上,整體新能源汽車發展也應該把安全放在第一位。沒有安全,這個市場就沒有未來。

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