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車用動力電池發展方向及前途K50電池安全技術

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2021年05月15日  

第一:


方型電池,大容量,組合效率,從單體到模塊再到系統,整個過程的衰減。比如我們現在很在意的車走多遠,你帶的這個能量,這個是很重要的,特斯拉衰減了多少?我們現在市面見得最多的S是57%的衰減,你們可以自己算,85度電,800公斤,單體電池是240瓦時,57沒有了。最新的2170,單體280瓦時,系統是150瓦時,你算損失多少。方型電池做這個事情比較合適,在這個上面,包括德國,像有代表性的公司,他們的衰減可以控制在20%以內,所以模塊組合技術水平的高低,不看你帶多少,實際看衰減,看單體到系統衰減了多少,三星和LG的結構都是這樣的。


大家經常看到有這樣一種觀點,說電動汽車一走800公里,續航里程似乎很遠。其實,走多遠并不是電動汽車的優勢,而是帶多少電走多遠,我們看特斯拉是22度電走一百公里,能耗是很高的,現在已經有一個24度電走170公里的車型了,所以說不是走越遠越好。電池組和油箱有很大的差異,電池組有電和沒電,重量沒有差一點,但是油箱加滿了,跑完了之后重量沒有了,所以汽車是越跑越輕,電動汽車越跑越重,因為電池帶的電少出的力反而大,所以電動汽車一定不能加很多的電池,長距離走,帶來五個副用途,在科技上沒有交點,就沒法解決。所謂時間和技術有交叉,就是說達到一定的時間,技術能夠攻克,這是交點。相反,假如一直平行就永遠解決不了。所以電池越加大的時候,帶來的副用途越大,是越被動。


第二:


我們講一下什么是動力鋰電池的安全性,使用過程中出現了什么問題?這是一個非常敏感的話題,按說一個商品不應該這樣,為何現在一提電動汽車就談到了安全問題。十年的積累和探索,現在的新能源汽車應該滿足目前的推廣的要求,但我們發現了一些問題,技術這些年沒有明顯的進步。實際上,這些問題大家應該理解,一個是技術的進步不會像電子產品,6個月迭代,兩年就完全顛覆了。汽車行業沒有這么快的更新速度,我們研究能量發展到一定水平很難再有進一步突破。同時,我們發現能量密度越高,安全性越差,我們目前就是這個缺陷,很多人說希望電池能量密度增高,同時安全性也保持同樣的水準,這本身就是矛盾的。所以,我們只能求得平衡。


什么是動力鋰電池,鋰離子電池到底是什么東西?鋰離子電池生出來就是爆脾氣,就像一顆炸彈。我們在用它的時候,包括三星手機、蘋果手機很少,三星出那么多事情,用的就是鋰離子電池,用的時候就了解它的安全性問題,并不是不了解的。所以,我們現在要了解怎么管控鋰離子電池易燃的特性,而不是說它是安全的問題,它本身就是不好,所以這個事情是很麻煩的。那么鋰離子電池里面有什么呢?有正極、濾波、負極、隔膜、電解液。著火的就是電解液,鋰離子電池最容易出問題的就是在負極表面長這個東西,假如長度超過隔膜的厚度,就能把隔膜刺傷,相當于把火藥和打火機在一個屋子里,用保鮮膜隔開,想想都驚心動魄。我們現在說提高電芯能量密度的時候,科學上有很多工作和難題要解決,但是今天還沒有解決,所以在沒有解決的情況下,我們急著提高能量密度,就顯得我們有點操之過急。


第三:


我們出現了這些問題,怎么去解決,同時電池的能量密度到底怎么說,是不是我們一味地追求能量密度。眾所周知,動力鋰電池組是非常復雜的能量系統,就像10個手指頭不相同,做電池更是化學的東西更不可能相同。2003年去日本考察時,我曾問過日本電池專家,他說我們做動力鋰電池是一模相同的。豐田混合動力的車用的是液晶電池,生產速度48秒一個電池。我當時詢問不合格電池是怎么挑出來,他停了三到五分鐘的時間,日本廠長想了半天,說這個問題沒法回答,他說我們生產的電池就不可能有不合格的。他說你想我48秒一個電池組,一個電池組當中有30-40個模塊,一個模塊6個電池,一天有幾十萬的電池要做。所以一旦出現幾個不合格的電池,比重做一天的電池量還要花成本高。我們國內的很多公司不是這么想,我們在想不一致沒有關系,后面有辦法挑,但是我們發現后面結合組合的過程中,遇到的困難越來越多,是因為我們開始沒有控制好。我們現在進入到了惡性循環的狀態,所以動力鋰電池的這個開發是一個多學科協調的。我們公司,包括整車公司,電池公司、材料公司,沒有人懂得如何全面地評價我做的工作是對還是不對。


關于前途K50的動力鋰電池系統采用標準箱體的架構是十分先進的。前途K50搭載的軟包電池,單體電芯容量為36Ah,標準電箱容量為7.884kWh,10個標準箱組成了車輛的電池組,總容量為78.84kWh,NEDC續航里程為380km。關于電動汽車而言,冬季、夏季的續航里程差異大,很多人抱怨這個問題,冬天顯示能走300多續航,一走起來就剩200了,但是我們很少聽到有人質疑前途K50,因為前途K50的電池設計思路是對的。前途K50是純電動跑車,本身就要大電流,同時在溫度不同的時候,續航里程變化并不是特別大。


不管是什么類型的電動汽車,動力鋰電池都是由單個電芯或單個電池箱組成的,即使是單個電池安全,成組后也會出現各種問題。在這樣的條件下,確保電池系統安全的重要性不言而喻。


前途K50的電池組配備了高效的電池腦系統-BMS,可以監控每一個電池箱全壽命周期內的電池數據,為電池診斷供應高效的數據支持。并且前途K50的電池箱還留了空間,至少在現在基礎上可以提高一百多公里的可能性,這個事很小,但是不容易,因為車上有剛度問題,越大的箱子解決剛度就越難。


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