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動力電池遭遇“拔苗助長”

鉅大LARGE  |  點擊量:886次  |  2019年07月15日  

9月5日,珠海眾泰云100共享電動汽車充電時起火燃;9月6日,北京奔馳電動汽車起火,9月22日,昆明盼達汽車自燃……近期,電動汽車起火事故頻發(fā),起火的電動車種類跨度大,有私家車、貨運車、公交車,有進口品牌也有國有品牌,生產商有傳統(tǒng)車企也有造車新勢力,電動汽車起火事件愈發(fā)頻繁地見諸報端。記者采訪多位業(yè)內專家后發(fā)現,電動汽車“火”起來,不只是電池技術問題,而更應該引起整個動力電池行業(yè)和上層政策的思考。


中國汽車技術研究中心有限公司今年發(fā)布的《中國新能源汽車動力電池產業(yè)發(fā)展報告(2018)》指出,動力電池副反應所導致的熱失控是電池燃燒、爆炸的最主要原因。外部環(huán)境誘發(fā)因素主要有過度充電、短路、機械濫用(如擠壓、穿刺、震動等)和高溫熱沖擊等,內部因素主要為制造環(huán)節(jié)瑕疵,例如電池生產過程中的金屬雜質、隔膜破損等。動力電池燃燒溫度約880℃,遠高于傳統(tǒng)汽車汽油400℃左右的燃燒溫度。尤其是運營用的大客車或公交車,一旦發(fā)生火災,如此高的溫度將對人員和設備造成巨大危害。


企業(yè):單一追求高能量密度風險大


“萬一汽車沒電趴在路上了怎么辦?”曾有多位人士對記者表達過購買電動汽車的里程顧慮。不管是為了吸引消費者購買,還是應對今年國家提高對電動汽車的補貼門檻并與續(xù)航里程掛鉤的政策,車企均在不斷提高電動汽車的續(xù)航里程。而多數車企提高續(xù)航里程的有效辦法,就是采用更高能量密度的電池。


對電池能量密度的追求,讓電池企業(yè)吹響了向高鎳811三元電池大規(guī)模進軍的號角。據了解,高鎳811三元電池正極材料中鎳、鈷、鋰的比例為8:1:1。但是,不少業(yè)內專家承認,隨著電池中鎳的用量增加,高鎳電池生產制造過程當中容易出現循環(huán)性能減弱、安全性能下降、充電效率降低等不良反應,企業(yè)產線建設中需要突破的難點較多。


“高鎳811電池對于設備精度和生產過程中環(huán)境濕度等控制條件的要求非常高,國產方形和軟包電池的生產很難達到其要求,整體產品直通率不高。”科技行業(yè)門戶網站OFweek產業(yè)研究院研究員張濤介紹道。


國家863電動車重大專項動力電池測試中心主任王子冬告訴記者,除了存在安全隱患外,811高鎳三元電池還存在循環(huán)壽命短、可靠性較低等短板?!?a href="/keywords/sycl/" class = "seo-anchor" data-anchorid=141 target="_blank">三元材料電池不會是未來的主流,其在安全性上和系統(tǒng)壽命上均不具備優(yōu)勢,只在能量密度上略占優(yōu)勢,但單一優(yōu)勢是不會長久的?!蓖踝訓|表示。


國家:制定目標不該“拔苗助長”


為電池企業(yè)帶來壓力和動力的是,工信部、發(fā)改委等四部委2017年初聯合發(fā)布的《促進汽車動力電池產業(yè)發(fā)展行動方案》,其中規(guī)定了動力電池實現比能量這一關鍵指標的時間節(jié)點:到2020年,新型鋰離子動力電池單體比能量要超過300Wh/kg;系統(tǒng)比能量力爭達到260Wh/kg。目前離2020年只有一年多的時間了,記者發(fā)現,絕大多數電池生產企業(yè)的電池還沒有完全達到這個目標。


今年2月,財政部等四部門調整完善新能源汽車推廣應用財政補貼政策,進一步提高了純電動乘用車能量密度門檻要求。新補貼政策規(guī)定純電動乘用車動力電池系統(tǒng)的質量能量密度不低于105Wh/kg,105(含)-120Wh/kg的車型按原有補貼的0.6倍進行,120(含)-140Wh/kg的車型按1倍補貼,140(含)-160Wh/kg的車型按1.1倍補貼,160Wh/kg及以上的車型按1.2倍補貼。


一方面是國家制定的電池能量密度目標,另一方面是國家補貼對能量密度的門檻提高,雙重壓力之下,鉚足勁去提高電池能量密度,成為電池企業(yè)主動或被動的必然選擇。


然而王子冬認為,動力電池能量密度的指標是企業(yè)和科技界的事情,應該由研發(fā)和產業(yè)企業(yè)去努力,而不是由國家政策指定必須在規(guī)定期限內達到某個指標。“國家只是給出目標數據,但是沒有安全性要求,出事之后誰來負責?還是企業(yè)!”他告訴記者,如果國家制定指標而沒有配套政策和措施,沒有安全保證,只談指標是沒有意義的,“什么事情都應該有平衡和優(yōu)化,而不只是追求某一個指標?!?


在中國汽車技術研究中心有限公司動力電池產業(yè)發(fā)展研究室總監(jiān)方凱正看來,政府部門、研究部門、行業(yè)內企業(yè)在制定目標或政策時要尊重科學,不能盲目地拔苗助長。“拔苗助長最終會害了企業(yè),甚至對整個行業(yè)都將產生有害影響?!?


中國化學與物理電源行業(yè)協會秘書長劉彥龍建議,國家補貼政策需調整方向,可以從過度追求電池比能量,轉向根據行業(yè)的技術發(fā)展綜合規(guī)律和水平提出要求。而王子冬建議:“補貼取消或者調整到補貼用戶可能會更有利一點?!?


行業(yè):技術與標準應并舉


今年初,工信部發(fā)布關于征求《電動汽車安全要求》《電動汽車用鋰離子動力蓄電池安全要求》等3項強制性國家標準(征求意見稿),要求電池單體進行試驗時,應不起火、不爆炸,鋰離子電池包或系統(tǒng)進行試驗時應無泄漏、外殼破裂、起火或爆炸現象。中國汽車工程學會和中國消防協會已經聯合發(fā)布《電動汽車鋰離子電池箱自動滅火裝置性能要求和試驗方法》團體標準,為電動汽車的動力電池箱火災防控提供了參考。


“電池企業(yè)的消防很重要,目前已有多起工廠起火爆炸的案例,已經有消防員犧牲在電池企業(yè)的救火現場了。”中國汽車工程協會副秘書長侯福深指出,安全是企業(yè)生存發(fā)展的基本要素,企業(yè)要從產業(yè)全鏈條進行全方位的安全管控,不管是內部生產環(huán)節(jié),還是產品推向市場之后運輸、使用、回收等環(huán)節(jié)?!笆虑半姵仄髽I(yè)應從設計、制造和質量上下功夫,提高產品本身的安全性,事后要考慮好一旦出現事故怎么辦?!焙罡I畋硎?。


中國科學院院士歐陽明高也認為現有的產業(yè)化目標偏高,從安全角度考慮不宜強行推行。他認為補貼政策要符合技術發(fā)展的規(guī)律,國家和企業(yè)對能量密度的標準不宜提升過快、更改過頻。同時應盡快推出電動汽車安全年檢規(guī)范,抓好安全這條“生命線”。


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