中國電動汽車百人會3月27日組織業(yè)內知名專家及相關企業(yè)代表召開電動汽車安全研討會,其中,電池安全的解決途徑是聚焦性話題??萍疾侩妱悠囍卮箜椖勘O(jiān)理專家組組長王秉剛、國聯汽車動力電池研究院院長盧世剛、中國汽車技術研究中心首席專家王芳、微宏動力研究院院長/研發(fā)副總裁仝志明均針對此表達了建設性觀點。
針對電池引發(fā)火災的原因,科技部電動汽車重大項目監(jiān)理專家組組長王秉剛指出,單體電池引起火災的原因,主要是內部短路造成,內部短路又可以分為單體本身原因,如局部的溫升、雜質/毛刺、枝晶、隔膜缺陷、隔膜變形。外部原因主要有穿刺、受擠或外部起火。針對三元電池人工針刺易起火現象,他表示,國外對單體電池沒有做針刺的要求,然而,三元材料遇到針刺可能會起火,需要從技術上尋求突破。他提到微宏動力研發(fā)的不燃燒電池的固態(tài)電解質就大大減少了發(fā)熱,燃燒過程中電解質占熱量的72%,在針刺試驗中僅產生冒煙現象,而沒有引起大火。“安全性還是要依靠技術創(chuàng)新”,王秉剛強調。
如何解決電池燃燒發(fā)生后的滅火問題? 王秉剛指出,應提高單體電池質量水平、加強電池系統(tǒng)設計、電池箱配備滅火裝置,對電動客車的整車設計應提出防火設計要求。此外,政府要完善考核標準。王秉剛強調:“新能源汽車的發(fā)展速度要以安全為前提,如果做不到安全,寧可把速度放慢一點。”
單體電池起火和比能量關聯度較高。國聯汽車動力電池研究院院長盧世剛指出,當電池比能量達到150Wh/kg以上時,起火的概率比較高。在此條件下,三元材料與磷酸鐵鋰電池相比,比能量高,更易出現火災類似事故。因此,提高電池比能量是一把雙刃劍,對此,企業(yè)要有清晰認識,在開發(fā)過程中要把握一定尺度,做到適可而止。
三元材料發(fā)生風險的可能性到底有多大?盧世剛針對此指出,如果拿磷酸鐵鋰和三元材料相比,在單體電池出現熱失控的情況下,磷酸鐵鋰是冒煙,三元材料是著火。此時,系統(tǒng)保護功能如果失效、絕緣失效、機械控制失效,都會產生安全事件,所以系統(tǒng)可靠性是保證電池安全性的重要因素。面對以上問題,盧世剛強調了產品質量的重要性,他指出,在產品質量方面,我們國家確實比國外的水平要低,三星、LG經過評估后,報出的故障率是0.017ppm,而國內產品的數據是10ppm。
解決動力電池安全隱患,需要了解電池的安全區(qū)域,做到對癥下藥。中國汽車技術研究中心首席專家王芳指出,“電池的性格有內向的、也有外向的,我們必須找到電池發(fā)脾氣的點在哪里”。她建議,企業(yè)通過電池安全性測試,充分了解電芯的特性,了解它到底是一個性格內向的孩子,還是一個比較活潑的孩子。如果是活潑的,就應考慮在某一些使用環(huán)節(jié),包括在系統(tǒng)集成時增加一些輔助的限制措施,使其相對處于規(guī)矩的范圍內,讓其優(yōu)良品質安全地體現出來,在整個使用過程中降低由于性格特別活潑而發(fā)生安全事故的風險。她強調,一是單體模塊必須本身的安全性要達標,另外,知道電池的安全特性以后,要附加合適的安全性設計,把系統(tǒng)集成做好,這樣才能生產出真正可靠的電池系統(tǒng)。
此次研討會上,微宏動力研究院院長、研發(fā)副總裁仝志明介紹了微宏動力最新發(fā)布的“不燃燒電池”技術。他將鋰離子電池比喻為自帶火柴的油箱,火柴是電能,里外短路都會產生高溫。高溫很容易把相關東西點著,從這個角度講,鋰離子電池比汽油危險。目前,鋰離子電池的電解液容易著火,就像汽油一樣,而微宏動力現在做的就是實現電解液的“不燃燒”。此外,高溫隔膜技術也是鋰離子電池安全的重要保障,該技術可保證電池在300攝氏度高溫下不發(fā)生收縮,防范電池內部短路,從而避免熱失控。