第四届中国(广州)国际电池与储能技术博览会

 

暨第九届中国锂电产业峰会

 


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黄学杰:客车电池首先考虑安全、寿命和可靠性

发表时间:2016-01-09   浏览次数:
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近年来,新能源汽车呈产销两旺,国内动力电池行业呈现爆发式增长,尤其是新能源电动客车受政策和市场双重影响,销量持续上升,但因为电池安全而导致的客车事故也多次发生,为此,记者将针对新能源客车动力电池“三元·磷酸铁锂”技术路线话题采访了中科院物理研究所研究员黄学杰。

 

  近年来,新能源汽车呈产销两旺,国内动力电池行业呈现爆发式增长,尤其是新能源电动客车受政策和市场双重影响,销量持续上升,但因为电池安全而导致的客车事故也多次发生,为此,记者将针对新能源客车动力电池“三元·磷酸铁锂”技术路线话题采访了中科院物理研究所研究员黄学杰,他认为:电动客车的电池安全性要求高于电动轿车,不应以比能量和价格为优先考量,而是以安全、寿命和可靠性为优先考量。

  黄学杰说,动力电池的安全性是电动车中使用中最应受关注的问题。一般来说,电池安全性是和电池中储存的能量成反比的,即所能释放的能量越大,其安全性风险就越大,纯电动轿车电池容量一般为几十千瓦时,而纯电动公交车电池容量高达几百千瓦时,随着电池容量的增加,电池体积也在增加,其散热性能变差,出安全事故的可能性增加。因此,将锂离子蓄电池做成动力电池,就必须提高其安全性能,单体电池愈大,要求达到的安全性指标也就愈高。

  目前涉及国内磷酸铁锂动力电池的生产企业多达100多家,而在现有的国内新能源汽车动力电池供应环节中,磷酸铁锂动力电池几乎占据着商用车整个市场。但是由于磷酸铁锂电池理论能量密度提升空间有限,最大为150Wh/kg。国内有大型动力电池企业在积极开发能量密度更高的磷酸铁锰锂材料新型动力锂电池。

  因为三元锂电池的比能量比较高,这种优势使其有相应的市场需求,但我很早以前就说过,从安全性上看,磷酸铁锂电池更有优势,比如以前发生事故的三元材料中镍钴铝三元材料18650电池在180摄氏度以上会出现自加热,起火后很难控制,而磷酸铁锂材料到了250摄氏度以上才会出现放热现象,因此磷酸铁锂电池应用在商用车上,尤其是城市公交车和大巴车上,这对国内电动汽车发展来说是一个正确的选择,对人民生命财产安全更有保障。

  目前动力电池企业产销状况比较好,受到的各方面关注也相应比较多,这就更需要加强研发,不断提升产品技术含量。黄学杰认为,影响锂离子电池安全性的主要因素有电池的材料选择、结构设计、制造工艺、电热管理、电池包设计和使用条件等,研究单体电芯产热规律,根据电池的应用需求以安全为优先选择材料和设计电池及系统结构,采用高精度设备制造,加强生产全过程的监测,开发智能化电池管理系统和根据整车使用条件设计电池包。

  同理,中国的整车企业也不应当把电池当做整车的配套产品,而是要逐步将动力电池生产纳入自己的运营管理体系,以严格保证质量。设计远程监控自诊断报警系统,对运行中的动力电池进行实时监控和诊断。

  最后,黄学杰表示,“材料在锂离子电池成本中占比超过70%,而锂离子电池性能更是材料说了算。因此,寻求高能量密度、高安全、环保且价格便宜的电池材料是动力锂离子电池发展的关键所在,动力电池性能提升和成本的下降应首先建立在材料技术进步的基础之上。”

  简介:

  黄学杰 教授,现任中国科学院物理所研究员、课题组长,国际锂电池学会(IMLB)执委会成员、国家863计划电动汽车专项总体组专家、《储能科学与技术》编委会常务副主任。主要从事于锂二次电池的研究,包括固体离子学研究及其在锂离子电池中的应用。自1996年起主持物理所锂离子电池及其关键材料的研究开发和产业化工作,发起设立了多家锂电及相关材料研发和生产企业,实现了锂离子动力电池的产业化。