电池知识
锂离子、磷酸铁锂、锰酸锂、新能源
电池知识
锂离子、磷酸铁锂、锰酸锂、新能源
又到了电动车自燃季?
不完全统计，仅4-五月全国各地已经被曝光的电动车自燃起火事件就高达8起。这里面有长达3年的旧车，也有刚提不久的新车有新造车公司，也有传统车企，有低端车型，更加有高端车和热销车型。
其中在统计的8起事故中，有2辆车处于驾驶状态，有2辆车处于充电状态，有3辆车处于静止状态，有1辆车遭受碰撞。
继续发生的自燃起火事件，再次考验着人们对电动车安全性的信任感。
而就在几天前，由工信部组织制定，国家市场监督管理总局、国家标准化管理委员会公布了有关电动车的三项强制性的国家标准，分别是：GB18384-2020《电动车安全要求》、GB38032-2020《电动客车安全要求》和GB38031-2020《电动车用动力蓄电池安全要求》，将于2021年一月一日起开始执行。
紧要规定了电动车的电气安全和功能安全要求，强化了整车防水、绝缘电阻及监控要求，以降低车辆在正常使用、涉水等情况下的安全风险。
当然，电动车的自燃也不一定就与电池有关，也有可能是高压电路故障、配件老化磨损等都有关系。因此在上述国家强制标准中都有一一体现。
而电动车所装载的动力锂离子电池系统是重中之重，这次强制性标准中，特别新增了电池系统热事件报警信号要求，同时要求电池单体发生热失控后，电池系统在5分钟内不起火不爆炸。
目的就是为了给司机和乘客预留逃生时间。
在此之前，国家对电动车和动力锂离子电池安全性强制标准一直存在，电池公司会在电池包加工的各个环节包括电芯、BMS、PACK等多层级的防护，也会通过主动和被动策略来降低电池热失控的风险。
但电动车还是照烧不误。
这次的5分钟是首次做出时间量化，要求电池管理系统在识别单电芯热失控信号后，通过主动或者被动策略，争取在5分钟之内把热失控控制在一定范围内。
消息一出，又一次引发三元和磷酸铁锂安全之争。
大家普遍的认知是，三元电池尤其是高镍电池能量密度高，但活性强稳定性差，磷酸铁锂电池稳定性好，遗憾低温性能差，能量密度也不高。
而5分钟理论一出，仿佛也让高能量密度的高镍三元电池面对质疑。
但磷酸铁锂电池就一定安全吗，大家一定还记得2018年间发生的电动车自燃事件一起接一起，有不少是装载了磷酸铁锂电池的物流车和电动小车。
无论三元电池还是磷酸铁锂电池，安全性要怎么样最终还是和公司技术实力和产品质量有关。
目前动力锂离子电池业界反馈的消息来看，从热失控警报信号发出开始计算，现有主流的三元电池都能远超5分钟的标准。
留意，这里是主流。
今朝市场上每家公司的电池技术不一，电池型号非常多，不同化学体系、电芯尺寸、电芯类型、容量和热失控触发方式，这使得每种电芯和电池系统在热失控的过程存在很大差异。
并不是每一家公司都有能力筑起这5分钟的生命墙。
既然以锂电池的特性和现阶段的技术水平，热失控很难戒备，那么可通过阻止起火和延缓的方式，预留逃生时间。
所以，无论你是磷酸铁锂还是高镍三元，都非得筑起这几分钟的生命墙。
关于有技术水平实现的大公司来说，这相当于是一道安全合格证书，关于落后者来说，就是淘汰标准。
车企和消费市场对高续航里程和低电耗的追求很难停止。
从2019年开始，新能源汽车产品竞争升级，冲击高端市场，高续航必不可少，也形成了续航里程的攀比风。例如2019年底就已经有不少自主品牌纷纷杀入了600km续航市场，今年更是有无700km不足以称霸的势头。
这种压力转嫁到动力锂离子电池身上，就变成了对能量密度的追求。例如2019年开始，三元高镍NCM811电池很快得到了高端车型的酷爱。
从2020年纯电动车型申报情况来看，有部分车型所搭载的三元电池系统能量密度最高达到了180Wh/kg甚至190Wh/kg的级别。
这种电池对安全控制的技术和设计、制造、模组、管理系统等环节的技术不达标，就很容易埋下安全隐患。
这个时候能设下强制标准，也是另一种控制与警示。
当中小公司还在低端市场厮杀，大公司们预见了趋势，走在了前列。
例如由特斯拉和宁德时代率先爆出无钴电池，长城旗下的蜂巢能源刚刚也公布了无钴电池，这属于全新的电池材料配方和路线宁德时代的CTP电池包还有比亚迪的刀片电池，不在单纯的从电池材料入手来提高能量密度，而是通过优改变和优化传统电池模组的结构，提高电池包的体积利用率，为电池减负和减重，从而提升电池组的能量密度。
这些大部头公司不仅能引领技术趋势，能引导产业走向，更能引导消费市场对电池的认知，这一点就比较厉害了。
所以，今朝电池市场最残酷的事实不是市场聚集度有多高的问题，而是中小公司玩不起的问题(这是题外话，后续再具体聊)。
这里想说的是，今朝产业和市场关注的焦点不应当局限于三元和磷酸铁锂，也不是谁家的能量密度更高，而在于安全性可靠性。
在现阶段，纯电动乘用车采用磷酸铁锂电池的产品会逐步提升，但短时间内紧要还是在低端产品和低续航版本中使用。从2020年已公布的推荐目录来看，采用磷酸铁锂电池的纯电动乘用车占比已经提升到了20%左右，这部分车续航紧要在400km以下的A00级、A0级车型。
但在中高端车型中，磷酸铁锂电池要实现高续航还有难度。
一台的纯电动轿车尤其是目前市场比较主流的紧凑型轿车，要实现NEDC续航500-600km级别只能通过高能量密度的三元电池来实现小鹏P7一台轴距将近3米的轿跑车型，用高镍三元电池也只能装下81度电，才能实现NEDC续航700km以上，比亚迪汉EV采用磷酸铁锂刀片电池，能实现的电量是77度电，续航也在605km水平。
因此，在高能量密度和安全可控之间，非得要找到一个平衡点。
电动车的安全性任重道远，包括国家层面、公司层面上下游也一直在共同努力，期待能通过这类强制标准，技术门槛的设定，鼓励少数领先的公司在新技术、安全等各个方面快速落地，为生命护航。
声明： 本站所发布文章部分图片和内容自于互联网，如有侵权请联系删除
