目前,大量鋰電池搭載在新能源汽車上,但在實際運行中,因為鋰電一致性和安全性問題,新能源汽車著火事件常有發(fā)生。圍繞鋰電池的相關(guān)技術(shù)問題,以下是記者對清華大學(xué)核研院鋰離子電池實驗室主任何向明采訪的提煉。
提升電池技術(shù)和制造水平
關(guān)于電池電池一致性問題,何向明表示,不同于手機(jī)電池的單塊使用,動力電池應(yīng)用于大規(guī)模儲能和電動車時,需要很多電池串并聯(lián)在一起,這就會帶來一致性問題,電流電壓在實際分配中會出現(xiàn)不均。這會帶來兩大危害,一是系統(tǒng)壽命大幅下降;二是導(dǎo)致電池發(fā)熱,存在安全隱患。
對于如何確保電池的一致性,他表示,普遍做法是,通過容量、電壓等一系列參數(shù)對電池進(jìn)行篩選,但這些篩選的過程目前比較復(fù)雜,且效果都有局限性,也有很多的問題,有些是由于測量誤差造成的。目前設(shè)備的測量誤差大多在1%左右,實際上要達(dá)到電池一致性要求,誤差就要低于1%。從制造角度來說,全自動化的制造工程因設(shè)備精度、測量參數(shù)固定,減少了人為因素,在提升一致性方面有了很大改進(jìn)。
此外,他還提出了用串聯(lián)充放電進(jìn)行一致性篩選的思路。具體是先對所有從工廠產(chǎn)出電池的一致性做篩選,然后串聯(lián),再進(jìn)行充放電,這樣就可以避免設(shè)備誤差。
對如何確保電池安全性,何向明表示,目前的檢測標(biāo)準(zhǔn)不能完全消除電池的安全性問題。鋰電池屬于易燃物,其能量密度高,有正極、負(fù)極,使用過程中的發(fā)熱會帶來熱失控問題。目前從電池本體技術(shù)上加強(qiáng)技術(shù)攻關(guān),5-10年左右可以做到保證電池的安全。
此外,電池的安全性與電池廠的管理水平、制造水平息息相關(guān)。要提高電池的安全性和可靠性,就要在各方面逐步提升,要貫穿在生產(chǎn)管理的各環(huán)節(jié)。
不應(yīng)單純以能量密度為指標(biāo)
國家計劃到2020年,電池單體能量密度達(dá)到300 Wh/kg,據(jù)了解,寧德時代、天津力神、國軒高科企業(yè)研發(fā)團(tuán)隊,已基本實現(xiàn)了300 Wh/kg動力電池的研發(fā)。
何向明表示,300 Wh/kg的目標(biāo)單純從技術(shù)上來說不是問題,但電池作為大規(guī)模應(yīng)用在新能源汽車上的產(chǎn)品,不能只考慮充放電容量,更要考慮安全性、可靠性,還需要在實踐中不斷驗證,在可靠性能上要絕對過關(guān)。
國家出臺新能源汽車補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn),對補(bǔ)貼設(shè)定門檻,規(guī)定了以電池能量密度為導(dǎo)向,推動企業(yè)技術(shù)發(fā)展,但也有一定的副作用,首先在成本上推高了電池的制造成本,帶來企業(yè)成本的上漲,另一方面企業(yè)為達(dá)到技術(shù)指標(biāo)要求,需負(fù)重前行。比較而言,國外在電池發(fā)展上的考慮是,在滿足一定能量密度的前提下,更多關(guān)注電池的可靠性和安全性。
來源:中國能源報