動(dòng)力電池安全發(fā)展 敢問路在何方？
動(dòng)力電池安全發(fā)展 敢問路在何方？
馬斯洛需求層次理論將安全需求視做一種低級(jí)別的、最本質(zhì)的需求，其中包含了人們對(duì)于出行安全、財(cái)產(chǎn)安全、生命安全等多層次的體現(xiàn)。可以說，沒有安全的社會(huì)將是混亂的。同樣，對(duì)于方興未艾的動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)來(lái)說，沒有安全作為前提，我們的發(fā)展將是空中樓閣，終成泡影。
近年來(lái)，新能源客車發(fā)展如火如荼，但是事物的發(fā)展總是螺旋式前進(jìn)的，進(jìn)步的同時(shí)總會(huì)伴有一些"副作用"。在新能源客車的發(fā)展歷程中，因動(dòng)力電池造成的事故案例充斥著報(bào)紙、雜志等新聞?lì)^版。近日“深圳新能源大巴起火事件”再次讓安全問題成為了大眾話題。
“愛之深、責(zé)之切”，出于對(duì)新能源客車的渴強(qiáng)烈望，行業(yè)對(duì)動(dòng)力電池的安全需求也變得更為迫切。那么面對(duì)層出不窮的安全案例，讀者或許要問，我國(guó)動(dòng)力電池安全發(fā)展之路，敢問路在何方呢?
從工藝角度來(lái)說，動(dòng)力電池是對(duì)環(huán)境極其敏感，同時(shí)也是對(duì)錯(cuò)誤容忍度最低的規(guī)模化制造產(chǎn)品之一。電池組中任何一個(gè)單體的失效都有可能導(dǎo)致整個(gè)電池組的故障或者事故。我們要說的是，安全問題其實(shí)是一個(gè)概率事件，受空氣、可燃物、溫度等因素影響，傳統(tǒng)車型難道就不會(huì)起火、自燃么?在這里我們暫不追究事故原因，需要明確的是，在動(dòng)力電池的安全之路上，我們有困難，但同樣也有政策保障和先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)。
中國(guó)工程院院士陳清泉?jiǎng)t將電動(dòng)車輛自燃的原因概括為：動(dòng)力電池安全品質(zhì)低、充電電流的變化、充電接口松動(dòng)、電纜過載、配套器件劣質(zhì)或人為因素等。其中，作為核心部件的動(dòng)力電池是安全熱點(diǎn)。2015年8月6日，工業(yè)和信息化部裝備工業(yè)司發(fā)布《關(guān)于開展節(jié)能與新能源汽車推廣應(yīng)用安全隱患排查治理工作的通知》，要求在各節(jié)能與新能源汽車推廣應(yīng)用城市、節(jié)能與新能源汽車生產(chǎn)企業(yè)開展安全隱患排查治理工作。其中，動(dòng)力電池安全隱患排查工作被指定為工作重點(diǎn)。
而與以往安全排查不同，本次排查涉及范圍之廣，行業(yè)影響之大實(shí)屬罕見：自2009年以來(lái)推廣應(yīng)用的節(jié)能汽車、新能源汽車運(yùn)行狀況，回收?qǐng)?bào)廢車輛的處理情況;充換電站、充電樁等基礎(chǔ)設(shè)施的安全狀況;安全運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)的功能與實(shí)際運(yùn)行情況；以及汽車停放和電池箱的存放場(chǎng)地及配套管理措施等情況均在此次排除范圍之內(nèi)。
根據(jù)行業(yè)共識(shí)，即，選擇鋰元素來(lái)做電池是基于所有元素中的最優(yōu)選擇。鋰離子電池內(nèi)部包含幾種基本材料：正極活性物質(zhì)、負(fù)極活性物質(zhì)、隔離膜、電解質(zhì)，它的工作原理實(shí)際上是將電能和化學(xué)能相互轉(zhuǎn)換，以實(shí)現(xiàn)能量的存儲(chǔ)和釋放。我們常看到磷酸鐵鋰，三元等的鋰離子電池術(shù)語(yǔ)，都是根據(jù)鋰離子電池正極材料來(lái)區(qū)分鋰離子電池的類型。
“目前中國(guó)有2000余家電池生產(chǎn)企業(yè)，但是前10強(qiáng)企業(yè)的產(chǎn)銷量占比為78%左右，這說明我們的產(chǎn)業(yè)很分散，有大量的中小企業(yè)存在，其中大部分動(dòng)力電池生產(chǎn)企業(yè)幾乎沒有核心競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)和技術(shù)優(yōu)勢(shì)。其中，應(yīng)用廣泛的磷酸鐵鋰電池的安全性表現(xiàn)也是差強(qiáng)人意。”中國(guó)北方車輛研究所動(dòng)力電池試驗(yàn)室主任王子冬在接受記者采訪時(shí)表示。
當(dāng)然，同汽油一樣，鋰電池作為能量載體，必然存在著一定的危險(xiǎn)性，合理規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)、進(jìn)一步提升安全性是動(dòng)力電池安全設(shè)計(jì)的首要因素。一致性、安全性、使用壽命成為衡量電池成組技術(shù)的關(guān)鍵指標(biāo)。鋰電池體積小、能量高、重量輕，對(duì)于鋰電池正負(fù)極材料的選擇，將很大程度上決定電池安全性能和穩(wěn)定系數(shù)。同時(shí)受容量、生產(chǎn)工藝方面的限制，超大規(guī)模的單體電池?zé)o疑將為安全性能帶來(lái)不利影響，可靠的成組技術(shù)也將為電動(dòng)汽車的發(fā)展帶來(lái)更多價(jià)值。但是成組之后，原本電池單體的優(yōu)越性能都會(huì)大打折，不少?gòu)S家正在通過提升電池制造工藝水平、匹配良好的電池管理系統(tǒng)等途徑來(lái)提升電池綜合性能。
然而，動(dòng)力電池安全發(fā)展是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，包括安全材料的選取、可靠的成組技術(shù)、精密的制造流程工藝以及有效地監(jiān)測(cè)運(yùn)營(yíng)等諸多方面。其中，從動(dòng)力電池安全設(shè)計(jì)角度來(lái)說，材料的選取將從源頭上形成對(duì)動(dòng)力電池安全屬性的本質(zhì)影響，最安全的材料體系，可以從根本上保證電池組的安全屬性。目前，磷酸鐵鋰電池被行業(yè)大規(guī)模運(yùn)用，客觀來(lái)看，磷酸鐵鋰電池較不穩(wěn)定，通過實(shí)驗(yàn)針刺后，磷酸鐵鋰電池會(huì)有煙霧和火花產(chǎn)生，存在一定的安全隱患。
為了制造更安全的電池，科研人員在安全材料的選取方面花費(fèi)了非常多的時(shí)間和精力，從電池的本身特性而言，市場(chǎng)上其實(shí)也已經(jīng)有相對(duì)非常安全的動(dòng)力電池產(chǎn)品。作為動(dòng)力電池行業(yè)知名的系統(tǒng)供應(yīng)商之一的微宏，其改性LpTO鈦酸鋰電池在同樣的濫用測(cè)試條件下，其安全特性的確遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于包括磷酸鐵鋰電池在內(nèi)其他體系。重要的是，LpTO鈦酸鋰電池具有業(yè)界公認(rèn)的鋰離子家族中最安全、穩(wěn)定的化學(xué)結(jié)構(gòu)，同等測(cè)試條件下，LpTO鈦酸鋰電池更安全、更可靠。
而在隨后的實(shí)際運(yùn)營(yíng)中，LpTO鈦酸鋰電池也為行業(yè)吃了一顆定心丸。在英國(guó)倫敦、德國(guó)明斯特、比利時(shí)等國(guó)家有超過700臺(tái)采用微宏LpTO鈦酸鋰快充鋰電池的純電動(dòng)與混合動(dòng)力公交正在安全運(yùn)營(yíng)。在國(guó)內(nèi)的重慶，自2011年起就在運(yùn)行的快充純電動(dòng)及混合動(dòng)力公交巴士也是一直保持著零安全事故的紀(jì)錄!對(duì)于動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)來(lái)說，這無(wú)疑是一劑良藥。LpTO鈦酸鋰電池可以稱為目前行業(yè)內(nèi)最安全的鋰離子電池，其累計(jì)1億公里無(wú)安全事故的表現(xiàn)，可以說明任何問題。
據(jù)了解，LpTO鈦酸鋰快充電池主要運(yùn)用于公交大巴領(lǐng)域，每一天LpTO鈦酸鋰快充電池都在刷新著自己的安全記錄，相信未來(lái)必然是新能源安全領(lǐng)域的佼佼者。
原標(biāo)題:動(dòng)力電池安全發(fā)展，敢問路在何方？
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來(lái)源:中國(guó)客車網(wǎng) 作者:穆欣 揚(yáng)州君昊電氣轉(zhuǎn)載此文。
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