頻繁的電動車安全事故,給“高歌猛進(jìn)”的新能源汽車敲響警鐘。根據(jù)市場監(jiān)管總局掌握的輿情信息,2018年至今有80余電動汽車火災(zāi)事故發(fā)生。事故頻率呈現(xiàn)上升趨勢,這引起有關(guān)部門的高度重視。引發(fā)電動汽車事故的原因極為復(fù)雜,但將電動車的動力電池作為排查的重點(diǎn),也從側(cè)面反映出電池安全的重要性。當(dāng)然,電池安全的保障是一個復(fù)雜的工程,除了車企之外,電池企業(yè)也應(yīng)積極參與。
“這個表單發(fā)布的時間已經(jīng)比較久了,這四批表單中符合規(guī)范條件的企業(yè)中的部分企業(yè)已經(jīng)破產(chǎn)或者已經(jīng)不存在了?!?月23日,中關(guān)村新型電池技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟秘書長于清教對21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報道記者表示?!艾F(xiàn)在動力電池最重要的問題是安全問題,動力電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景非常廣闊,但我們必須解決安全問題?!?月23日,中國科學(xué)院院士、中國電動汽車百人會執(zhí)行副理事長歐陽明高在2019中國(青海)鋰產(chǎn)業(yè)與動力電池國際高峰論壇上表示。
每年6月在西寧舉辦的動力電池高峰論壇,是鋰電行業(yè)的風(fēng)向標(biāo)。在過去幾年,電池行業(yè)從探討三元和磷酸鐵鋰的技術(shù)路線、到爭議動力電池結(jié)構(gòu)性產(chǎn)能過剩和優(yōu)質(zhì)產(chǎn)能不足,如今,將安全重新擺到行業(yè)發(fā)展最重要的位置。6月23日,德國機(jī)動車安全檢測公司德凱集團(tuán)執(zhí)行副總裁、東亞及南亞總裁曾牧對21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報道記者表示,針對行業(yè)安全問題,不僅是車企,電池企業(yè)也要對電池的安全保障需要承擔(dān)很大的責(zé)任。
21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報道記者通過與多位電池企業(yè)人士溝通了解到,事實上,電池企業(yè)對于電池的安全保障均極為重視。不過,在電池技術(shù)高速迭代發(fā)展的過程中,電池能量密度不斷提高,也對電池的安全提出了更高的要求。導(dǎo)致熱失控的誘因主要有兩種,一是機(jī)械電氣誘因(針刺、碰撞等事故導(dǎo)致),二是電化學(xué)誘因(過充、快充、自發(fā)性短路等),電池單體熱失控之后傳遞給相鄰單體,隨后大面積蔓延,最終導(dǎo)致安全事故的發(fā)生。
“近期發(fā)生的充電事故的分析表明,主要是不當(dāng)快速充電或過充引發(fā)電池析鋰,導(dǎo)致熱失控溫度大幅度下降,從219℃下降到107℃,并與電解液劇烈反應(yīng),電池在107℃發(fā)生熱失控?!睔W陽明高表示。造成充電時發(fā)生安全事故的原因包括:不當(dāng)快速充電引發(fā)電池析鋰,電池壽命快速衰減、熱穩(wěn)定性變差;充電功能安全設(shè)計水平低下;充電過程數(shù)據(jù)通訊不規(guī)范;未執(zhí)行充電安全相關(guān)規(guī)范。
國家新能源汽車創(chuàng)新工程項目專家組組長王秉剛同樣對快充技術(shù)持有謹(jǐn)慎態(tài)度,他認(rèn)為,對目前尚較脆弱的動力電池安全性來說,大功率快充可能會帶來較大的風(fēng)險,對電池的壽命也會帶來一定損失。展望行業(yè)未來,歐陽明高認(rèn)為,鋰離子電池能量密度會繼續(xù)提高,300Wh/kg的能量密度已經(jīng)達(dá)到了,體積和能量都提升是不可逆轉(zhuǎn)的趨勢。
“在這種情況下,對安全防控的技術(shù)要求會越來越高,我們要著力解決鋰離子電池的安全性問題,發(fā)展出更加安全的鋰電池,保證電動汽車車產(chǎn)業(yè)的順利發(fā)展?!睔W陽明高表示。雖然提升能量密度、追求高續(xù)航是大趨勢,但在天津力神股份有限公司常務(wù)執(zhí)行副總裁王念舉看來,能量密度跟安全是很難調(diào)和的矛盾。
“補(bǔ)貼退坡的周期一年一次,與產(chǎn)品開發(fā)周期不匹配。為了追求高能量密度來提高續(xù)航里程,不少企業(yè)縮短研發(fā)周期,產(chǎn)品未能得到充分驗證?!?月23日,一位電池企業(yè)高層對21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報道記者表示。
根據(jù)2018年的新能源汽車補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn),電動車補(bǔ)貼的多少直接與能量密度掛鉤。要想獲得更高的補(bǔ)貼,乘用車電池系統(tǒng)能量密度需達(dá)到160Wh/kg。而2019年的補(bǔ)貼政策,由于新能源汽車獲得的補(bǔ)貼多少,直接影響到其市場競爭力。整車企業(yè)對于高能量密度有了更大的需求,頭部電池企業(yè)由于研發(fā)實力更強(qiáng)能夠更快跟上趨勢,但一些研發(fā)技術(shù)并不強(qiáng)的電池企業(yè)為了不被市場淘汰,也只能“趕鴨子上架”。
“在技術(shù)更新比較快的情況下,過去幾年差不多是一年一變,每年都有新產(chǎn)品,生命周期只有一年?!眹幐呖撇牧嫌邢薰径麻L楊續(xù)來表示。在這種情況下,部分車企和電池對于能量密度盲目追求,但其實本身安全保障的能力未能及時跟上技術(shù)進(jìn)步的步伐。
根據(jù)2019年的補(bǔ)貼政策,盡管電池能量密度的門檻由2018年的105Wh/Kg提至125Wh/Kg,但沒有將指標(biāo)上限提高,仍然為160Wh/Kg。一個明確的原則是:技術(shù)上要先進(jìn)、質(zhì)量上要可靠、安全上有保障。不過,從整車廠的需求來看,長期的趨勢仍然是追求長續(xù)航里程,追求更高的能量密度。
動力電池“811時代”已經(jīng)到來。寧德時代量產(chǎn)的NCM811電池,將率先搭載在寶馬的插電式混動車型和廣汽新能源純電動車AION S上。NCM811電池指的是三元鋰電池的正極材料鎳、鈷、錳三種金屬比例為8:1:1的電池,與現(xiàn)在市面上常見的NCM523和NCM622電池相比,提高了鎳的含量同時降低鈷和鋰的量。
鎳的比例增高,能夠增加能量密度,但也帶來了更加激烈的電化學(xué)反應(yīng),影響電池的安全性能。不過,由于減少了鈷的用量,NCM811電池也將大幅降低電池的價格,對于車企來說,這樣的電池極具吸引力。811電池的應(yīng)用,無論是對于車企還是電池企業(yè)都提出了更高的安全要求。而如果寧德時代將電池應(yīng)用到量產(chǎn)車型之中,也無形中給其他電池企業(yè)帶來巨大的市場壓力,不得不被迫加快自己的產(chǎn)品節(jié)奏。