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王子冬:新能源汽车需良性发展 动力电池系统安全是重中之重

2018-12-18 09:35 来源: EV世纪

12月17日,国家863电动车重大专项动力电池测试中心主任王子冬先生做客北京前途·驿,为我们带来了一场关于“动力电池安全性问题”的公开课。在现场,王子冬先生就动力电池发展趋势、动力电池安全性以及动力电池安全性问题展开了分析。

王子冬:新能源汽车需良性发展 动力电池系统安全是重中之重

动力电池发展趋势

据了解,18650是锂离子电池的鼻祖–日本SONY公司当年为了节省成本而定下的一种标准性的锂离子电池型号,其中18表示直径为18mm,65表示长度为65mm,0表示为圆柱形电池。

王子冬:新能源汽车需良性发展 动力电池系统安全是重中之重

我们熟知的特斯拉Model S所采用的就是18650圆柱形电池,虽然其在纯电动车领域很牛,但是其电池的安全性却是目前纯电动车所使用电池种类中最危险的,也是耐久性最低的。其的循环次数只有700次左右,而国内软包和硬壳方形锂电池达2000次之久。

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不仅循环次数低,电池的放电功率也存在问题。特斯拉Model S是一款主打性能的产品,对电池的放电功率要求较高。特斯拉Model S的前电动机功率为193千瓦,例如其搭载的动力电池容量为10度,如果要想让这台电动机发挥出色的性能,那么其电池的放电功率将达到19.3C,这是一个非常可怕的数字。为了减小放电倍率,特斯拉通过增加电池容量来解决这一安全问题一。当电池电量达到100度时,放电倍率减小到了1.9C,这也是为什么更高性能的特斯拉所搭载的动力电池容量更高,是一种或不得已而为之的做法。

还有一个缺点是18650圆柱形电池从单体到电池系统过程中衰减的问题。我们国内常见的特斯拉Model S其电池单体到电池系统的衰减达57%。正是由于他的种种缺点,国内主流纯电动车都没有选用18650电池。

王子冬:新能源汽车需良性发展 动力电池系统安全是重中之重

特斯拉虽采用最新21700电池其单体能量密度为280Wh/kg,然而系统能量密度只有150Wh/kg,这一衰减也达到了53.5%之多。然而软包和硬壳方形锂电池在这一过程中就有着巨大的优势,国内PACK做的较好的企业能够将衰减控制到20%以内。

除了受结构限制导致的问题以外,其安全性相比于软包和硬壳方形锂电池也更差。“最近,因为电动汽车安全问题引发的事故层出不穷,其中大部分都是18650的事情。因此动力电池未来的发展趋势会向方形硬壳和方形软包100Ah以上大容量电池发展。

动力电池安全性

王子冬讲到:这是一个敏感的话题,又是一个不能回避的话题。应该说我国动力电池行业经过十年的积累,已经有了非常大的提升,特别是对动力电池的理解和认识方面,应对当下纯电动车的使用是能够胜任的。

王子冬:新能源汽车需良性发展 动力电池系统安全是重中之重

十年的积累和探索,现在的新能源汽车应该满足目前的推广的要求,但问题也开始显现出来,那就是技术这些年没有明显的进步。实际上,这些问题大家应该理解,一个是技术的进步不会像电子产品,6个月迭代,两年就完全颠覆了,汽车行业没有这么快的更新速度。现在的动力电池在材料上如果没有明显的技术突破前,比能量发展到一定水平后就很难再有进一步的突破,与此同时,在安全性方面的负面影响会越来越大。

因为我们在追求能量密度的同时,发现了一个怪圈。那就是能量密度越高,安全性越差。有人说能不能再保障能量密度高的情况下做好安全性呢?其实这是一个矛盾体,在这个矛盾体中我们只能尽量的追求一种平衡。

王子冬:新能源汽车需良性发展 动力电池系统安全是重中之重

很多人曾问,为什么燃油车着火没有人关注,而电动车着火却被如此重视呢?这是因为目前我们还不能够掌握动力电池着火的规律,现在全世界没有人能够找出来某一次着火事故的真正原因因此,在我们没有掌握锂电池着火规律之前,把控能量密度与安全性之间和长寿命之间的平衡关系是我们不能忽视的问题,不能一味的追求某一个目标。

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