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改善动力电池安全问题..

改善动力电池安全问题 能否找到另外一种可能性
2019-08-22

8月20日,又一起特斯拉汽车在维修室着火的事件被爆出,而近半年已经发生多起电动汽车自燃的事故,也有部分新能源汽车厂商因为电池安全问题召回了大量的电动车。

事实上,今年以来国内外已经发生了多起电动汽车起火事故,给行业发展造成一定的负面影响。据了解,武汉大学教授艾新平对2018年40余起电动汽车起火事故的统计,充电过程中自燃的占29%,静置和行驶中自燃的占39%,而涉水、碰撞、挤压等造成自燃的占比不到20%。艾新平表示“动力电池起火燃烧的主要原因在于动力电池本身,而非外在因素”,由于应用过程中短路和过充此类完全问题无法避免,电池在使用过程中一定存在安全隐患,而伴随着电池能量密度的提高,安全问题愈发凸显。

随着电动汽车的不断发展,人们对电动汽车的续航以及汽车自身安全问题越来越重视,而近来有专家认为,走向固态化是高比能、高安全性动力电池的自然选择。

据了解,目前液态三元锂电池产品的电芯能量密度能达到240瓦时每公斤到260瓦时每公斤,已经接近约300瓦时每公斤的工艺极限,难以继续提升。安全性方面,由于采用了低闪点电解液,安全隐患是液态电池固有的问题。

目前,固态电池技术研发已经在全球范围内引起广泛关注。丰田、宝马、大众、三星等巨头企业都投入了大量资金用于固态电池研究,丰田更是计划在2020年东京奥运会上推出其搭载固态电池的纯电动示范车。国内方面,浙江锋锂、清陶、卫蓝新能源为代表的初创企业在进行固态电池产业化探索,相关试制品在具有较高能量密度的同时,安全性测试也表现优秀,目前三家企业均已进入中试线建设阶段,其中赣锋锂业旗下浙江锋锂位于江西的规模化产线年内将建成投产。

当前电池龙头企业松下、宁德时代的三元锂电池研发领域已经走在前面了,即使拥有固态锂电池的生产技术,但是短期内实现批量生·产还是有一定难度。尽管目前的固态锂电池实现量产,还面临着很多的困难,但其的确拥有非常高的安全性。

发展固态电池技术应该是电池技术发展到当前阶段,能够同时解决续航里程与电池安全的最优方法。

事实上,固态电池由于不需要液体的浸润,仅需要固态电解质将正负极片隔开,那么金属物质材料的选择就变得非常关键。而目前这项技术最大的挑战也就在于,由于固态电解质电导率总体低于液态电解液,这导致了目前固态电池的倍率性能整体偏低,内阻较大,所以固态电池暂时无法满足快充要求。不过,导电率与温度关系非常大,因此温度较高的状态下工作,会使得电池更好地发挥性能。

尽管如此,当前固态电池发展尚有包括固体电解质材料问题、界面问题等在内的诸多问题亟待解决,固态电池特别是全固态电池距离量产还有较长的路要走。

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