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动力电池之争:三元锂电池客车被“暂停” 电池企业心生疑惑

2016-02-20 09:37来源:中国工业报作者:赵三明关键词:锂电池三元锂电池动力电池收藏点赞

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系统才是决定因素

就汽车动力电池的特性而言,当前国内市场上流行的主要是两种锂离子电池——磷酸铁锂电池和三元材料锂电池,说的均是就其正极而言。三元锂电池和磷酸铁锂电池由于电池结构、材料和充放电特性的不同,其主要区别集中在能量密度和安全性上。通俗来讲,三元锂电池能量密度更大,但安全性经常受到怀疑;磷酸铁锂电池虽然能量密度小,但安全性得到更多认可。

单从材料特性而言,两种材料都会在到达一定温度时发生分解,三元锂材料大概在200℃左右发生分解,而磷酸铁锂则在700~800℃时才发生分解。并且,三元锂材料的化学反应更加剧烈,会释放出氧分子,在高温作用下电解液迅速燃烧,发生连锁反应。而磷酸铁锂发生分解时不会像三元锂材料那样释放氧分子,燃烧也没有那么剧烈。也就是说,仅从锂离子电池的正极材料特性而言,很明确,三元锂材料比磷酸铁锂材料更容易着火或发生意外事故。

但任何事情都是相对而不是绝对的,对于锂离子电池的稳定性或不稳定性同样如此。最终决定电动汽车安全性的,并不是靠电池材料或单体电池,而是要依赖整个动力电池包,更准确点儿说是靠包含电池控制单元的动力电池系统。

简单而言,动力电池控制单元BCU相当于电池管理系统BMS(Battery Management System)的主控单元,它必须具有过充保护(OVP)、过放保护(UVP)、过温保护(OTP)、过流保护(OCP)等功能,一旦发生意外,能够立刻切断电流,有的系统甚至能自动启动自身的灭火措施。

对一辆装有动力电池系统的整车而言,有关动力电池的安全防护,自上而下、自外而里包括整车、动力电池系统、动力电池包、模组、电芯等几个层次。显然,作为动力电池系统的整体,系统的安全防护才是最为重要的。怪不得反对“暂停”者从系统安全和使用实例出发强力地发声:“三元锂电池不一定就不安全,磷酸铁锂电池也不一定就安全”。

确实,从已经发生的少数起火案例来看,既有发生在三元锂电池身上的,也有发生在磷酸铁锂电池身上的。由于国内市场三元锂电池起步相对较晚,目前已经发生起火事件的案例似乎是涉及磷酸铁锂电池的更多一些。

技术路线需慎之又慎

在大家经常提到的科技部于2015年初所发布的《国家重点研发计划新能源汽车重点专项实施方案(征求意见稿)》中,提出了“动力电池的单体比能量2015年底达到200瓦时/公斤,比2010年提高一倍;2020年达到300瓦时/公斤,总体水平保持在国际前三名以内”的具体目标。

就国内目前情况而言,即使是质量较好的磷酸铁锂电池模块,其距离200瓦时/公斤这一指标仍普遍较远。而三元锂电池则更加接近于这一指标,因此形成了三元锂电池好于磷酸铁锂电池,未来电动汽车将由三元锂电池逐步取代磷酸铁锂电池的说法。

原标题:动力电池之争愈演愈烈 三元锂电池客车被“暂停”
投稿与新闻线索:陈女士 微信/手机:13693626116 邮箱:chenchen#bjxmail.com(请将#改成@)

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