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动力电池安全发展 敢问路在何方？

时间:2015-08-21 09:05来源:电车之家 作者:火凡
点击: 次

　　马斯洛需求层次理论将安全需求视做一种低级别的、最本质的需求，其中包含了人们对于出行安全、财产安全、生命安全等多层次的体现。可以说，没有安全的社会将是混乱的。同样，对于方兴未艾的动力电池产业来说，没有安全作为前提，我们的发展将是空中楼阁，终成泡影。

　　近年来，新能源客车发展如火如荼，但是事物的发展总是螺旋式前进的，进步的同时总会伴有一些“副作用”。在新能源客车的发展历程中，因动力电池造成的事故案例充斥着报纸、杂志等新闻头版。近日“深圳新能源大巴起火事件”再次让安全问题成为了大众话题。

　　“爱之深、责之切”，出于对新能源客车的渴强烈望，行业对动力电池的安全需求也变得更为迫切。那么面对层出不穷的安全案例，读者或许要问，我国动力电池安全发展之路，敢问路在何方呢？

　　从工艺角度来说，动力电池是对环境极其敏感，同时也是对错误容忍度最低的规模化制造产品之一。电池组中任何一个单体的失效都有可能导致整个电池组的故障或者事故。我们要说的是，安全问题其实是一个概率事件，受空气、可燃物、温度等因素影响，传统车型难道就不会起火、自燃么？在这里我们暂不追究事故原因，需要明确的是，在动力电池的安全之路上，我们有困难，但同样也有政策保障和先进经验。

　　中国工程院院士陈清泉则将电动车辆自燃的原因概括为：动力电池安全品质低、充电电流的变化、充电接口松动、电缆过载、配套器件劣质或人为因素等。其中，作为核心部件的动力电池是安全热点。2015年8月6日，工业和信息化部装备工业司发布《关于开展节能与新能源汽车推广应用安全隐患排查治理工作的通知》，要求在各节能与新能源汽车推广应用城市、节能与新能源汽车生产企业开展安全隐患排查治理工作。其中，动力电池安全隐患排查工作被指定为工作重点。

　　而与以往安全排查不同，本次排查涉及范围之广，行业影响之大实属罕见：自2009年以来推广应用的节能汽车、新能源汽车运行状况，回收报废车辆的处理情况；充换电站、充电桩等基础设施的安全状况；安全运行监控系统的功能与实际运行情况；以及汽车停放和电池箱的存放场地及配套管理措施等情况均在此次排除范围之内。

　　根据行业共识，即，选择锂元素来做电池是基于所有元素中的最优选择。锂离子电池内部包含几种基本材料：正极活性物质、负极活性物质、隔离膜、电解质，它的工作原理实际上是将电能和化学能相互转换，以实现能量的存储和释放。我们常看到磷酸铁锂，三元等的锂离子电池术语，都是根据锂离子电池正极材料来区分锂离子电池的类型。

　　“目前中国有2000余家电池生产企业，但是前10强企业的产销量占比为78%左右，这说明我们的产业很分散，有大量的中小企业存在，其中大部分动力电池生产企业几乎没有核心竞争优势和技术优势。其中，应用广泛的磷酸铁锂电池的安全性表现也是差强人意。”中国北方车辆研究所动力电池试验室主任王子冬在接受记者采访时表示。

　　当然，同汽油一样，锂电池作为能量载体，必然存在着一定的危险性，合理规避风险、进一步提升安全性是动力电池安全设计的首要因素。一致性、安全性、使用寿命成为衡量电池成组技术的关键指标。锂电池体积小、能量高、重量轻，对于锂电池正负极材料的选择，将很大程度上决定电池安全性能和稳定系数。同时受容量、生产工艺方面的限制，超大规模的单体电池无疑将为安全性能带来不利影响，可靠的成组技术也将为电动汽车的发展带来更多价值。但是成组之后，原本电池单体的优越性能都会大打折，不少厂家正在通过提升电池制造工艺水平、匹配良好的电池管理系统等途径来提升电池综合性能。

　　然而，动力电池安全发展是一项系统工程，包括安全材料的选取、可靠的成组技术、精密的制造流程工艺以及有效地监测运营等诸多方面。其中，从动力电池安全设计角度来说，材料的选取将从源头上形成对动力电池安全属性的本质影响，最安全的材料体系，可以从根本上保证电池组的安全属性。目前，磷酸铁锂电池被行业大规模运用，客观来看，磷酸铁锂电池较不稳定，通过实验针刺后，磷酸铁锂电池会有烟雾和火花产生，存在一定的安全隐患。

　　为了制造更安全的电池，科研人员在安全材料的选取方面花费了非常多的时间和精力，从电池的本身特性而言，市场上其实也已经有相对非常安全的动力电池产品。作为动力电池行业知名的系统供应商之一的微宏，其改性LpTO钛酸锂电池在同样的滥用测试条件下，其安全特性的确远远高于包括磷酸铁锂电池在内其他体系。重要的是，LpTO钛酸锂电池具有业界公认的锂离子家族中最安全、稳定的化学结构，同等测试条件下，LpTO钛酸锂电池更安全、更可靠。

　　而在随后的实际运营中，LpTO钛酸锂电池也为行业吃了一颗定心丸。在英国伦敦、德国明斯特、比利时等国家有超过700台采用微宏LpTO钛酸锂快充锂电池的纯电动与混合动力公交正在安全运营。在国内的重庆，自2011年起就在运行的快充纯电动及混合动力公交巴士也是一直保持着零安全事故的纪录！对于动力电池产业来说，这无疑是一剂良药。LpTO钛酸锂电池可以称为目前行业内最安全的锂离子电池，其累计1亿公里无安全事故的表现，可以说明任何问题。

　　据了解，LpTO钛酸锂快充电池主要运用于公交大巴领域，每一天LpTO钛酸锂快充电池都在刷新着自己的安全记录，相信未来必然是新能源安全领域的佼佼者。 

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