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不要盲目追求高能量密度,避免出現安全事故

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2019年04月13日  

新能源汽車頻繁起火背后,是主機廠和電池廠為了獲得更高的補貼而盲目追求電池能量密度的提高。


“產品質量問題是近期新能源汽車起火事件的主要原因。”中科院院士、中國電動汽車百人會執行副理事長歐陽明高直言不諱地說,部分企業為獲得補貼盲目追求高比能量,縮短電池產品測試驗證時間,技術驗證周期偏短導致了技術驗證不足、工程解決方案不成熟,是造成產品質量問題的主要原因之一。


據高工鋰電不完全統計,自2018年以來,國內外發生的電動車起火事故超過30起,事故范圍涉及到乘用車、客車、物流車等不同車型。梳理分析上述電動車起火背后的原因,大部分最終都指向了動力電池,或者因為電池的漏液,或者因為電池高溫,或者因為過充。既有電池本身環節的質量問題,也有使用環節的不當操作。


值得注意的是,接連頻發的電動車安全事故,已經引起了政策層面的高度關注。


工業和信息化部裝備工業司副司長羅俊杰明確表示,將加大新能源汽車的監管力度,具體將從安全排查、安全規范標準、體制機制等三方面著手。


一是要開展新能源汽車安全專項排查,發揮新能源汽車監控平臺的作用,完善安全預警機制,確保安全隱患及時消除,保障新能源汽車的安全運行。


二是要健全新能源汽車安全標準規范體系,加快推進新能源汽車安全強制性國家標準的發布實施,健全充電設施的安全標準,完善充電設施的建設、運營、維護等環節的技術和操作規范。


三是要進一步完善體制機制,配合有關部門建立健全新能源汽車、保險、消防救援、年檢、產品召回等制度,督促生產企業提高售后服務的保障能力建設,提升新能源汽車的安全運行水平。


不過,建立監管機制之后,如何落地執行才是關鍵,同時處罰措施也要跟上,否則難以對新能源汽車市場亂象產生根治作用。


下面就來看看本周鋰電行業都有哪些新技術和大事件吧。


1、多層碳納米管薄膜截停鋰枝晶


《自然?通訊》近日發表了特種科學院、武漢理工大學等單位聯合團隊的研究成果,他們合成了一種多層碳納米管薄膜,能夠自組裝在金屬鋰負極表面,截停鋰枝晶。


該團隊巧妙設計出擁有親鋰憎鋰“雙重性格”的梯度金屬鋰保護膜,底部是具有親鋰性能的納米氧化鋅/碳納米管復合層,頂部是憎鋰強度高達8GPa的碳納米管層。該保護膜可以長期有效抑制鋰枝晶生長,確保電池獲得極高安全性,以及接近100%的充放電效率。


點評:金屬鋰具有最高的理論比能量,被公認是最具前景的下一代高能量電池負極材料,之所以難以應用,是因為金屬鋰在循環充放電下產生鋰枝晶刺穿電池。如果有材料或方法能夠有效抑制鋰枝晶的產生,那就可以大大降低電池安全風險,實現金屬鋰電池的產業化。


2、中科院研發出黏土礦物超親電解液鋰電池隔膜


日前,中科院蘭州化學物理所研究員張俊平團隊研發出一種黏土礦物超親電解液鋰電池隔膜,可有效抑制聚硫化物穿梭等鋰硫電池應用問題。


該團隊首次將鋰皂石應用到鋰硫電池中。研究表明,該黏土礦物超親電解液隔膜對聚硫化物穿梭具有明顯的抑制作用,同時具有較高的電導率、超親電解液性和較高的熱穩定性。將其應用于鋰硫電池時,在循環穩定性、倍率性能和抑制自放電等方面均表現優異。


此外,該隔膜具有較好的普適性,可通過簡單的涂覆法制備,在磷酸鐵鋰和鋰硫電池中均表現出了優異的性能。


點評:鋰硫電池具有高理論比容量和能量密度等優點,然而,聚硫化物穿梭嚴重和硫導電性差等問題制約了其實際應用。該團隊研發的鋰電池隔膜雖然名字非常怪異,但若能有效抑制聚硫化物穿梭,無疑具有更高的產業化價值,值得進一步研究。


3、比克預計明年量產“超級電池”


比克電池與獲得世界經濟論壇(WEF)技術先鋒獎的美國新能源創新企業CadenzaInnovation在北京舉行戰略合作簽約儀式,雙方將合作生產更高安全、更低成本、更高能量密度的“超級鋰電池”及模組。


根據協議,雙方將優化CadenzaInnovation的新型鋰電封裝技術,并由各自在美國和中國建立的項目團隊于全球范圍內開展工作。比克電池用于“超級電池”和模塊的生產線已在鄭州比克工業園開工建設,預計明年實現量產。


比克當前量產的三元材料18650-2.75Ah電芯產品,比能量高達232Wh/Kg,可為電動汽車提供500公里的最高續航。


點評:盡管比克并未透露明年量產的“超級電池”的材料體系,但根據現有的鋰離子材料體系以及技術發展趨勢來看,有可能是高鎳三元電池,借助CadenzaInnovation的新型鋰電封裝技術實現系統能量密度的提升。不過與特斯拉當前采用的松下圓柱電池相比,國產鋰電池的能量密度還存在較大差距,產品安全性和一致性也有待提升。因此中國電池企業應該將重點放在提升產品安全性方面,而不是盲目追求高能量密度,避免出現安全事故。


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