電池能量密度越高安全性越差？

隨著新能源汽車的推廣應(yīng)用，消費(fèi)者的使用觀念會(huì)逐漸改變。續(xù)駛里程（查成交價(jià)|參配|優(yōu)惠政策）越長(zhǎng)意味著價(jià)格越（查成交價(jià)|參配|優(yōu)惠政策）高，將來(lái)消費(fèi)者會(huì)理性地選擇合適的續(xù)駛里程。對(duì)于動(dòng)力電池，應(yīng)該從能量密度、壽命和經(jīng)濟(jì)性三個(gè)維度來(lái)衡量。其實(shí)，從鋰離子電池的歷史來(lái)看，最先被淘汰的就是能量密度最高的鈷酸鋰電池。因?yàn)殁捤徜嚹芰棵芏入m然高，但是安全性得不到保障。動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)未來(lái)儲(chǔ)能市場(chǎng)電池的主流類型：方形硬殼和方形軟包裝100Ah以上大容量電池主流的材料體系：磷酸鐵鋰配硅碳負(fù)極、長(zhǎng)壽命三元配硅碳負(fù)極產(chǎn)品要求：安全性、長(zhǎng)壽命、低成本王子冬特別提到，未來(lái)市場(chǎng)主流電池類型不會(huì)采用特斯拉的圓柱電池，也不會(huì)采用堆電池的方式解決續(xù)航問(wèn)題。首先，特斯拉目前所采用的圓柱電池，充放電的壽命在700次左右，而我們國(guó)內(nèi)的要求是至少達(dá)到2000次。其次，圓柱形電池的能量衰減是非常多，就拿特斯拉Model S為例，能量衰減達(dá)到57%，而像德國(guó)的一些代表性企業(yè)，方形電池的能量衰減能做到20%以內(nèi)。第三，特斯拉雖然帶的電池很多，續(xù)航很長(zhǎng)，但是百公里能耗能達(dá)到24度，而目前已經(jīng)有技術(shù)實(shí)現(xiàn)24度電走170公里的車型了，所以說(shuō)不是走越遠(yuǎn)越好。動(dòng)力電池安全性我國(guó)新能源汽車已經(jīng)經(jīng)歷了十年的積累和探索，雖然目前滿足了推廣和應(yīng)用的要求，但是某些技術(shù)上還是沒(méi)有明顯的進(jìn)步。汽車行業(yè)一個(gè)是技術(shù)的進(jìn)步不會(huì)像電子產(chǎn)品，6個(gè)月迭代，兩年就完全顛覆了。汽車行業(yè)沒(méi)有這么快的更新速度，對(duì)于能量的研究發(fā)展到一定水平，很難再有進(jìn)一步突破。同時(shí)王子冬提到，在研究過(guò)程中也發(fā)現(xiàn)，能量密度越高，安全性越差。很多人希望電池能量密度增高，同時(shí)安全性也保持同樣的水準(zhǔn)，這本身就是矛盾的。所以，目前我們只能求得平衡。電池的安全性體現(xiàn)電池的安全性主要把控幾個(gè)方面：電芯制造過(guò)程中、電池組集成過(guò)程中、儲(chǔ)存過(guò)程中、運(yùn)輸過(guò)程中、使用過(guò)程中、回收過(guò)程中以及材料提煉。其中使用過(guò)程是跟消費(fèi)者的日常用車安全關(guān)系最大，而使用過(guò)程中的安全問(wèn)題主要存在于充電過(guò)程。王子冬談到，目前市面上充電器的充電原理就想我們?nèi)粘Ｔ缤砀叻鍞D地鐵，是靠后面推的方式硬推進(jìn)去的。鋰在元素周期表非常活躍，就像在擠地鐵，大家都堵在門口，越看擠的情況越不往里面走，都堵在門口就形成問(wèn)題隱患。對(duì)于安全性問(wèn)題的解決方案，王子冬先生也給出了有關(guān)建議。他認(rèn)為對(duì)電池應(yīng)該進(jìn)行出廠前全方位的檢查測(cè)試，應(yīng)用過(guò)程中也要有成熟的系統(tǒng)進(jìn)行把控，解決電池工作環(huán)境溫度問(wèn)題尤為重要?？偨Y(jié)最后，王子冬先生做出了本次會(huì)議的總結(jié)，他認(rèn)為新能源產(chǎn)業(yè)存在泡沫化現(xiàn)象，產(chǎn)能過(guò)剩產(chǎn)品力低下，需要多方系統(tǒng)好好配合。同時(shí)，一體化設(shè)計(jì)問(wèn)題需要盡快解決，現(xiàn)在我國(guó)處于發(fā)展的第一階段，真正達(dá)到一體化應(yīng)該在第三階段，需要對(duì)相關(guān)產(chǎn)品通過(guò)不斷的全面測(cè)試，找到問(wèn)題的平衡是關(guān)鍵點(diǎn)。在保證安全性、可靠性的情況下再談成本，更要加快電池的回收能力，減少?gòu)U電池對(duì)環(huán)境造成第二次污染。

隨著新能源汽車的推廣應(yīng)用，消費(fèi)者的使用觀念會(huì)逐漸改變。續(xù)駛里程越長(zhǎng)意味著價(jià)格越高，將來(lái)消費(fèi)者會(huì)理性地選擇合適的續(xù)駛里程。對(duì)于動(dòng)力電池，應(yīng)該從能量密度、壽命和經(jīng)濟(jì)性三個(gè)維度來(lái)衡量。其實(shí)，從鋰離子電池的歷史來(lái)看，最先被淘汰的就是能量密度最高的鈷酸鋰電池。因?yàn)殁捤徜嚹芰棵芏入m然高，但是安全性得不到保障。

在向高能量密度電池研發(fā)推進(jìn)的過(guò)程中，各路企業(yè)爭(zhēng)先恐后。電池企業(yè)加大研發(fā)投入，通過(guò)改進(jìn)正負(fù)極材料、隔膜、電解液等原材料體系及優(yōu)化PACK結(jié)構(gòu)等來(lái)提升電芯及電池系統(tǒng)能量密度的新聞接二連三。寧德時(shí)代、國(guó)軒高科、天津力神、比亞迪、中航鋰電、比克電池、桑頓新能源等在電池能量密度上的躍進(jìn)更是頻頻引發(fā)行業(yè)矚目。 能量密度的提升，一方面是新能源汽車發(fā)展追求更長(zhǎng)續(xù)航里程的必然結(jié)果，另一方面，與政府補(bǔ)貼金額密切相關(guān)。進(jìn)入2017年，新能源汽車補(bǔ)貼政策進(jìn)行了調(diào)整，其中將電池能量密度作為一項(xiàng)重要的參考指標(biāo)進(jìn)行補(bǔ)貼。今年3月1日，中央4部委印發(fā)了《促進(jìn)汽車動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動(dòng)方案》通知，明確指出將提高電池比能量作為今后的重點(diǎn)發(fā)展目標(biāo)之一，產(chǎn)品性能上提出到2020年動(dòng)力電池系統(tǒng)比能量達(dá)到260Wh/kg、成本降至1元/Wh以下,2025年動(dòng)力電池單體比能量達(dá)500Wh/kg的目標(biāo)。 此外，為了提升中國(guó)動(dòng)力電池研發(fā)水平、形成企業(yè)之間研發(fā)合力、共同推進(jìn)行業(yè)技術(shù)進(jìn)步，去年工信部還牽頭成立了國(guó)家動(dòng)力電池創(chuàng)新中心，目標(biāo)是我國(guó)動(dòng)力電池要在2020年趕上日韓水平。在工信部部長(zhǎng)苗圩看來(lái)，“建設(shè)制造業(yè)創(chuàng)新中心，就是要彌補(bǔ)創(chuàng)新鏈條的斷裂環(huán)節(jié)，特別是要解決從實(shí)驗(yàn)室產(chǎn)品到產(chǎn)業(yè)化之間所謂的‘死亡之谷’，將分散的創(chuàng)新資源和創(chuàng)新力量凝聚在一起?！?一系列的激勵(lì)措施下，動(dòng)力電池能量密度屢破記錄。日前，科技部長(zhǎng)萬(wàn)鋼在第八屆清潔能源部長(zhǎng)級(jí)會(huì)議暨第二屆創(chuàng)新使命部長(zhǎng)級(jí)會(huì)議上表示，自2010年大規(guī)模牽頭發(fā)展電動(dòng)汽車以來(lái)，每隔4年左右，電動(dòng)汽車電池能量密度就能夠提高一倍，成本降低約50%。 中國(guó)正大踏步地走在能量密度提升的前沿陣地，各種電池技術(shù)路線推陳出新，比如石墨烯、鋰空氣電池、超級(jí)電容等的報(bào)道不時(shí)見(jiàn)諸報(bào)端。 不斷攀登能量密度新高度在打破新能源汽車?yán)m(xù)航里程這一關(guān)鍵掣肘的同時(shí)，也在推動(dòng)著整個(gè)電池行業(yè)技術(shù)水平的進(jìn)步。然而在這輪競(jìng)技賽中，單純追求高能量密度也引發(fā)了行業(yè)的擔(dān)憂——如果更高的能量密度意味著更多的補(bǔ)貼，那么會(huì)否因?yàn)樽非竽芰棵芏榷鲆暳穗姵匕踩?、壽命等其他重要指?biāo)。 而關(guān)于電池安全、壽命等早已不是一個(gè)新話題，近年來(lái)新能源汽車燃燒事件并不鮮見(jiàn)，動(dòng)力電池在新能源汽車中的使用壽命也就是3—5年。與此同時(shí)，在極端環(huán)境下，動(dòng)力電池能量密度的衰減則是一個(gè)非線性的變化，這些疑慮在某種程度上打消了消費(fèi)者購(gòu)買新能源汽車的意愿。

特斯拉目前所采用的圓柱電池，充放電的壽命在700次左右，而我們國(guó)內(nèi)的要求是至少達(dá)到2000次。其次，圓柱形電池的能量衰減是非常多，就拿特斯拉Model S為例，能量衰減達(dá)到57%，而像德國(guó)的一些代表性企業(yè)，方形電池的能量衰減能做到20%以內(nèi)。第三，特斯拉雖然帶的電池很多，續(xù)航很長(zhǎng)，但是百公里能耗能達(dá)到24度，而目前已經(jīng)有技術(shù)實(shí)現(xiàn)24度電走170公里的車型了，所以說(shuō)不是走越遠(yuǎn)越好。在研究過(guò)程中也發(fā)現(xiàn)，能量密度越高，安全性越差。很多人希望電池能量密度增高，同時(shí)安全性也保持同樣的水準(zhǔn)，這本身就是矛盾的。所以，目前我們只能求得平衡。電池的安全性主要把控幾個(gè)方面：電芯制造過(guò)程中、電池組集成過(guò)程中、儲(chǔ)存過(guò)程中、運(yùn)輸過(guò)程中、使用過(guò)程中、回收過(guò)程中以及材料提煉。其中使用過(guò)程是跟消費(fèi)者的日常用車安全關(guān)系最大，而使用過(guò)程中的安全問(wèn)題主要存在于充電過(guò)程。王子冬談到，目前市面上充電器的充電原理就想我們?nèi)粘Ｔ缤砀叻鍞D地鐵，是靠后面推的方式硬推進(jìn)去的。鋰在元素周期表非?；钴S，就像在擠地鐵，大家都堵在門口，越看擠的情況越不往里面走，都堵在門口就形成問(wèn)題隱患。

在研究過(guò)程中也發(fā)現(xiàn)，能量密度越高，安全性越差。很多人希望電池能量密度增高，同時(shí)安全性也保持同樣的水準(zhǔn)，這本身就是矛盾的。所以，目前我們只能求得平衡。電池的安全性主要把控幾個(gè)方面：電芯制造過(guò)程中、電池組集成過(guò)程中、儲(chǔ)存過(guò)程中、運(yùn)輸過(guò)程中、使用過(guò)程中、回收過(guò)程中以及材料提煉。

未來(lái)市場(chǎng)主流電池類型不會(huì)采用特斯拉的圓柱電池，也不會(huì)采用堆電池的方式解決續(xù)航問(wèn)題。首先，特斯拉目前所采用的圓柱電池，充放電的壽命在700次左右，而我們國(guó)內(nèi)的要求是至少達(dá)到2000次。其次，圓柱形電池的能量衰減是非常多，就拿特斯拉Model S為例，能量衰減達(dá)到57%，而像德國(guó)的一些代表性企業(yè)，方形電池的能量衰減能做到20%以內(nèi)。第三，特斯拉雖然帶的電池很多，續(xù)航很長(zhǎng)，但是百公里能耗能達(dá)到24度，而目前已經(jīng)有技術(shù)實(shí)現(xiàn)24度電走170公里的車型了，所以說(shuō)不是走越遠(yuǎn)越好。動(dòng)力電池安全性我國(guó)新能源汽車已經(jīng)經(jīng)歷了十年的積累和探索，雖然目前滿足了推廣和應(yīng)用的要求，但是某些技術(shù)上還是沒(méi)有明顯的進(jìn)步。汽車行業(yè)一個(gè)是技術(shù)的進(jìn)步不會(huì)像電子產(chǎn)品，6個(gè)月迭代，兩年就完全顛覆了。汽車行業(yè)沒(méi)有這么快的更新速度，對(duì)于能量的研究發(fā)展到一定水平，很難再有進(jìn)一步突破。同時(shí)王子冬提到，在研究過(guò)程中也發(fā)現(xiàn)，能量密度越高，安全性越差。很多人希望電池能量密度增高，同時(shí)安全性也保持同樣的水準(zhǔn)，這本身就是矛盾的。所以，目前我們只能求得平衡。電池的安全性體現(xiàn)電池的安全性主要把控幾個(gè)方面：電芯制造過(guò)程中、電池組集成過(guò)程中、儲(chǔ)存過(guò)程中、運(yùn)輸過(guò)程中、使用過(guò)程中、回收過(guò)程中以及材料提煉。其中使用過(guò)程是跟消費(fèi)者的日常用車安全關(guān)系最大，而使用過(guò)程中的安全問(wèn)題主要存在于充電過(guò)程。王子冬談到，目前市面上充電器的充電原理就想我們?nèi)粘Ｔ缤砀叻鍞D地鐵，是靠后面推的方式硬推進(jìn)去的。鋰在元素周期表非常活躍，就像在擠地鐵，大家都堵在門口，越看擠的情況越不往里面走，都堵在門口就形成問(wèn)題隱患。對(duì)于安全性問(wèn)題的解決方案，王子冬先生也給出了有關(guān)建議。他認(rèn)為對(duì)電池應(yīng)該進(jìn)行出廠前全方位的檢查測(cè)試，應(yīng)用過(guò)程中也要有成熟的系統(tǒng)進(jìn)行把控，解決電池工作環(huán)境溫度問(wèn)題尤為重要。