汽車動力電池目前狀況及未來發(fā)展趨勢
第二代電池針對第一代電池提高了很多測量精度。第二個就是BMS的保護級別,一般保護級別分為三級。首先是性能保證,第二級是保證安全但性能就要受影響,第三是安全性能可能會受影響?紤]到BMS有損害的可能性,有些公司用的是增加了一個BMS,有的公司是增加了一個DR保護集成電路,越是高能量的電池越是需要這樣的雙重保護。
下一代電池要求有一個合理的成本和最基本的安全性能,它還要達到一次充電可以行駛500公里以上,快速充電、冷卻系統(tǒng)等。想要滿足客戶這樣的要求,我們的電池所要做到的是能量密度是在80到100kWh,在30分鐘內即可充滿電,電芯的電阻要降低,而且有良好的儲存性能。下面是LG化學的電池比較。從我們客戶要求的電池芯來看,LG化學鎳磷酸鐵鋁的體積要達到400升,重量要達到800公斤才能滿足。最近的第二代電池體積需要200升,重量要達到400公斤才能滿足這樣的客戶需求。但是,目前我們的客戶提出第二代電池也是體積和重量都有一點大了,所以LG化學正在研發(fā)新的電池,我們希望它的標準是每升600瓦時。在LG化學開發(fā)一個高能量電池就會使用一個高能量的化學材料。想要再次強調的是安全性能非常重要,所以我們不僅是在電芯方面提高安全,同時也要加強BMS和電池包整個的設計,都要確保安全性。
三元電池引發(fā)的三元熱議
在中國電動車百人會上,工業(yè)和信息化部裝備司司長張相木的一句話引起了很大的爭議。他是這么說的:“工信部將組織開展對三元鋰電池的風險評估,在評估完成前,暫停三元鋰電池客車列入新能源汽車推廣應用推薦車型目錄。”
如今工信部近日明確表示,出于對動力電池安全問題的考慮,將暫停三元鋰電池客車列入新能源汽車推廣應用推薦車型目錄。這一決定在新能源汽車以及電池行業(yè)引起了激烈討論,并且多數(shù)都是為三元材料打抱不平。三元電池的或好或壞,暫時無法預估,時間是最好的驗證方法。
金龍汽車集團股份有限公司黨委書記、董事長廉小強:對于電動大巴禁用三元鋰電池的消息,廉小強表示,三元鋰電池穩(wěn)定性確實不如磷酸鋰電池,但是電池的安全性不能僅僅通過電池材料來判斷。電池的安全性是由包括封裝的系統(tǒng)在內的控制系統(tǒng)、生產(chǎn)管控的嚴密性等共同決定,應該更多得關注生產(chǎn)工藝均衡的保障。
五洲龍董事長張景新:動力電池的產(chǎn)能不足和系統(tǒng)性安全成為今年以來困擾新能源汽車行業(yè)的兩大難題。”
首先是貨源緊張、產(chǎn)能不足,公司今年積壓了大量訂單因為拿不到電池而無法順利交付;其次是鐵鋰電池的低溫性能問題還沒有得到解決,低溫問題本來可以用超級電容來解決,超級電容低溫性能很好,但要拿到政策補貼,就要保證純電動客車的續(xù)航里程,所以注定了超級電容不能代替鐵鋰電池。在電動大巴領域,鐵鋰電池仍是目前的主流,但高低溫沒有解決;三元電池低溫性能好,能量密度也更高,但目前還不是主要方向。
目前有使用三元電池的趨勢,但涉及到安全問題,要實現(xiàn)大規(guī)模推廣并不容易。五洲龍用波士頓的三元電池裝了一臺樣車,試運行效果還不錯,但五洲龍短期內還不會用三元電池。現(xiàn)在三元電池成組后能達到205wh/kg,LFP只有100wh/kg。隨著BMS及管理測試手段的成熟,三元電池應用的條件也趨向成熟。
中國汽車工業(yè)協(xié)會副秘書長許艷華:三元材料電池在國內剛剛起步,用于電動客車的安全性開發(fā)和驗證都不夠,相關測試標準不健全,有潛在風險。
但反對者表示,磷酸鐵鋰電池并不是絕對安全,以前也有起火的案例。微宏動力市場與戰(zhàn)略總監(jiān)宋寒表示:很多電池企業(yè)都不認可政府統(tǒng)一劃定電池的技術路線。從安全角度衡量,“三元鋰電池不一定就不安全,磷酸鐵鋰電池不一定就安全”。
鋰電池專家、俄羅斯圣彼得堡大學資深研究員王慶生:材料、工藝、結構、體系缺一不可,不是那個材料決定的電池性能,電池產(chǎn)業(yè)是發(fā)展的,材料何時都有利與弊。
在安全性方面再謹慎一點也不為過,安全無小事。蘇州宇量董事長毛煥宇博士建議采取國際上通行的Fail-Safe(失效-安全)措施,即萬一電池發(fā)生燃燒或爆炸(Fail),也能確保乘客的安全(Safe)。他認為,只要確保電池質量,強化安全措施,無論是磷酸鐵鋰還是三元材料電池都不會對乘客人身安全造成威脅。因此沒有必要限制哪種材料的電池在商用車上的使用。
海銀通新能源有限公司CEO薛嘉漁:如果中國鋰動車廠商生產(chǎn)出來的動力電池品質不如國際廠商或一致性不夠好,中國電動車廠商是不可能對國內產(chǎn)品網(wǎng)開一面而降低質量標準來采購低品質的國內鋰電池產(chǎn)品的。同理,中國鋰電池廠商如果還像以前一樣一味生產(chǎn)低能量密度的磷酸鐵鋰電池,其結果一定是被其它國家的三元鋰電產(chǎn)品擠到低端市場。“所以,動力鋰電池產(chǎn)品的一致性及其能量密度是今后我國鋰動車產(chǎn)品成敗的關鍵。我們必須大力鼓勵中國動力鋰電池生產(chǎn)商使用三元材料。”
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