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据不完全统计,2018年以来,已发生的新能源汽车自燃或爆炸问题已有近50起。由于持续“发烧”,电动汽车安全性问题近期高度敏感。人们开始进一步认识现有锂电池的循环使用寿命与能量密度的关系。
据2017年以来新能源汽车的起火事故分析统计,充电场所是起火的高发地,占比达50%。在北京大学其鲁教授看来,起火事故的原因中,动力电池自燃占比为31%,主要因为锂电池材料选择不当以及电池本身的质量问题。
此外,近年一些能量密度高、续航能力强的电池受到盲目追捧,也悄然埋下安全隐患。其鲁表示,追求高能量密度固然没错,但必须对能量密度和安全性进行综合考虑,因为随着能量密度的提高,热失控几率呈大幅上升趋势。还有,汽车碰撞时,电池组发生变形,导致电池隔膜被撕裂并发生内部短路,易燃电解质泄漏最终引发起火。
其鲁称,电动汽车的设计始终是问题的核心,因为在行车或充电过程中,电池要工作就要产生热量,但截止目前看不到一个给锂电池迅速散热的好方案。
5月9日下午,在河南遂平召开的电池百人会企业家“问道”嵖岈山暨中关村新型电池技术创新联盟第一届理事会第八次会议上,其鲁发表了题为《论加快凝聚打造与发展储能锂电池创新产业技术的必要性及其意义》的主题演讲。
目前,电动汽车与混合动力电动车市场在缓慢稳步发展,其鲁表示,锂电池技术与金属资源问题是目前业内关注重点,随着电动化趋势在全球逐渐形成,动力电池矿物原料消耗增长,资源布局方面将引起高度重视。另外,在锂电池产业化制造技术方面,应逐渐向固态锂电池过渡。“目前全固体锂电池产业化技术应重点关注:1)新型无机固体电解质的研发与应用;2)不使用电解液与隔膜;3)锂金属负极的研发与应用;4)锂电池正极材料迅速多样化。”其鲁称。
针对如何合成电化学性能良好的锂电池材料,其鲁认为,应选择合适的化学合成方法,准确确定化学组成、利用先进的物理化学方法与技术改善材料的性能(表面与颗粒等物理性质)。同时,还需测试材料的电化学性能、建立合适的材料性能评价方法与体系,初步研究材料的锂电池循环充放电稳定性与安全性。
此外,会上其鲁还分享了近期锂电池在电力储能方面的应用前景。“在国内,光伏与风电成本已经低于0.3元RMB/kWh,部分地区的夜间电力价格低于0.1元/kWh,大规模电力储能势在必行。为解决峰谷电力和限风与限光伏问题,国家电力在计划投资数百亿建立提水调峰电站。此外,还有几项兆瓦级新型锂电池储能电站正在设计中,迫切需要性价比良好的大容量锂电池及可行的设计方案。”其鲁认为,离网式锂电池储能与发电前景被看好,性价比良好的锂电池有望进入汽车的启动电源市场。
(以上内容来自其鲁题为《论加快凝聚打造与发展储能锂电池创新产业技术的必要性及其意义》的主题演讲,未经发言者本人审阅,仅供参考。)
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