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鋰電池電芯還有進一步縮小體積的空間嗎?

鉅大LARGE  |  點擊量:1322次  |  2019年12月08日  

實際在全球法規制定的過程當中,我的觀點,我跟全球專家交流的時候,我把我的觀點也擺出來,除了在生產制造過程當中這種熱擴散以外,因為高比能電池的發展,它的很多不確定因素導致的瞬間的熱失控已經變得越來越多,而這種情況下我們可能更多的關心是內短路,而不關心由什么來造成內短路,這種內短路帶來的這種熱失控。


最后這部分,其實是跟傳統車一樣,因為其他因素導致的電動汽車的著火自然,我們談動力電池安全性的時候,離不開對電池本身技術發展的分析。我剛才也說了,我們對這種熱特性分析的時候,也看到現在能量密度的快速發展,我們根據車的合格證的數據進行了分析,截止到2018年10月份,電池的能量密度、系統的能量密度的平均值已經達到了139.5瓦時/公斤,而它的成組率也達到了74%,我們可以看到從2015年到90瓦時/公斤,,到2018年的140瓦時/公斤,50瓦時/公斤的增量僅僅用了3年多的時間,這個時間對于產品的更新迭代和可靠性的驗證周期來說,在這種系統的能量密度提升的狀態下,大家首先考慮的是單體的能量密度的提升,這個圖截止到2018年底我們實驗室測試的數據,昨天下午有領導的報告里也有提到,單體的能量密度已經到了260瓦時/公斤這樣一個狀態,我想說一下的是,從2012年的時候我們電池的單體能量密度150瓦時/公斤,到2015年的180瓦時/公斤,2018年的是260瓦時/公斤,從120到150的30瓦時/公斤提升用了3年時間,從180到260大概80瓦時/公斤的提升也只用了3年的時間,我想這個速度的增長里面可能會隱含一些需要我們更多需要重視的除了能量密度以外其他方面的一些問題的關注。


我們可以看到,他提升的單體體系的變化,從2012年的磷酸鐵鋰到2015年的333,再到2018年的622、532這樣的快速變化,準確說應該是2017年底,而實際上到了2018年、2019年的轉變過程當中,我想前面是從穩步的推進到快速的跑步到333、532,再從532往622,基本上我們看到的趨勢2018年到2019年,大家已經快步的從532躍過622快步跑到了811的階段。在這個過程當中大家可以看到,剛才有很多專家已經分享了類似的數據,我們看到,不同的體系能量密度不同的電池,他的自產熱溫度、自產熱的時間以及產熱瞬間的溫升速率是不一樣的,而且是急劇增加的,更別提剛才也有專家提到的給大家分享的,就是他的這個析氧量的差異。


另外一個,大家為了能夠達到這種高比,在制造電池的時候,因為要把電池做的盡量大,能夠滿足長續航的要求,大家可以看到這樣一個變化,就是它隔膜的量變小,正、負極極片的增厚,這個也增加了他這種安全性的挑戰,剛才艾老師也講了電芯這種材料改性方面的嘗試,包括隔膜的技術,正、負極以及電解液的改進。


實際上隨著能量密度提升,我想大家對于安全性,不單單是依賴于單體的層級,而是一個系統的工程,對于我們測試來說,我們關心的也是從單體的層級已經早就過渡到多層級的系統評價階段,包括單體層面的這種安全性。單體層面的安全性已經變成了一個等級、一個范圍,而不是一個絕對安全的概念,它絕對是一個相對安全的概念。在這種情況下,再延伸到材料層面的這種安全性的水平,以及它有可能做的提升和改進。


另外,依賴于BMS的這種監控和保護功能的這種加強,以及電池殼體的這樣一些保護,最終希望能夠得到一個相對安全的電池系統。


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