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微宏“不燃烧”电池提高电动汽车安全性

2016-03-29 17:17:04 零排放汽车网-专注新能源汽车,混合动力汽车,电动汽车,节能汽车等新闻资讯 网友评论 0

电动汽车能够杜绝或者大幅减少因为电池燃烧导致的安全事故吗?微宏动力最近发布的“不燃烧”电池技术可能有助于解决这个难题。微宏动力是动力电池快充技术的领导者,该公司研发的LpTO钛酸锂电池和LpCO多元复合锂电...

电动汽车能够杜绝或者大幅减少因为电池燃烧导致的安全事故吗?微宏动力最近发布的“不燃烧”电池技术可能有助于解决这个难题。

微宏动力是动力电池快充技术的领导者,该公司研发的LpTO钛酸锂电池和LpCO多元复合锂电池可以在10分钟充满。另外,搭载其电池的电动大巴的最长运营时间达到5年8000次循环且电性能下降不超过7%,这也表明该公司的电池具有较长的使用寿命。

此次发布的不燃烧技术将进一步提高其电池安全性能,结合快充和长寿命的特点,微宏动力认为其不燃烧电池将具有广阔的市场空间,因此,微宏开始大幅度扩大电池产能,同时,开始与乘用车企业合作,以拓展新能源乘用车市场。

3月19日发布的“不燃烧”电池技术依赖于电池电解液和隔膜的技术革新,这是微宏不燃烧电池技术的两块基石。

大量研究表明,电池发生起火燃烧的主要原因是电池内短路释放出的大量能量,而在构成电池的所有物质中,电解液燃烧释放的能量占70%以上。由于加入了阻燃材料,微宏不燃烧电池的电解液在加热到170多度时也不会燃烧。

对于隔膜来说,微宏不燃烧电池的隔膜采用”凯夫拉”,这种材料俗称防火纤维,其熔点大于300度,分解温度大于400度。这种耐高温隔膜放置在300度的烘箱中一小时后纵向横向收缩率小于1%。而普通的聚乙烯和聚丙烯材料在温度达到130度时就会收缩变形,导致电池正负极材料直接接触发生内短路。

除了电解液和隔膜的革新以外,不燃烧技术还依赖于一项被动防御技术——智能热控流体技术,将电池浸没在一种被称为STL(Smart Thermal Liquid)的液体中,这种绝缘、阻燃、导热的液体可以控制动力电池的温度,并且由于其密度低于电解液,一旦电解液泄露就会沉没在液体中。另外,STL可以让电池性能不受外界温度的影响,从而提升其在低温和高温时的性能。

总的来说,不燃烧电解液和耐高温隔膜再加上STL构成了不燃烧电池的基础,而且这个组合适用于多种电池,不论其正负极采用何种材料。也就是说,其他电池公司如果采用微宏的不燃烧技术,其电池安全性能也能得到大幅提升。

不过,微宏动力CEO吴扬也坦承,不燃烧并非在任何条件下都不燃烧,这是一个相对概念。在一定的温度范围内不燃烧。当温度极高时很多东西都会燃烧,就像把任何东西投入太阳里面都是会燃烧的。所以这是个相对概念。

此外,这种电池的成本也会增加,比如”凯夫拉”制成的耐高温隔膜的成本就高于PE或者PP材料制成的隔膜。

目前,微宏采用不燃烧技术的电池尚未经过政府有关部门的检测,也未经过用户实际使用的检测。一种新的电池要想商用,必须要通过国家有关部门的安全检测。

微宏电池此前具有良好的安全运营记录。自首条配备微宏快充电池系统的纯电动公交巴士线路于2011年3月在重庆市投运以来,截止到2016年3月份,已经有超过10000台配备微宏电池的电动汽车在全球6个国家的100多个城市运营,累积运营里程超过6.2亿公里,尚未发生电池运行安全事故。

在一些标志性的市场,比如北京的电动公交市场,截止2015年11月,北京共有625辆纯电动公交车运营,其中采用微宏LpCO多元复合锂电池的纯电动车达到375台,占比60%。

中国新能源汽车行业目前正纠结于技术路线的选择问题——政府出于安全因素,暂停对采用三元锂材料的电动大巴的补贴,但是汽车企业和电池企业普遍认为,为了获得更高的能量密度,不论是乘用车,还是商用车,更多的采用三元锂材料动力电池都是趋势。

实际上,电动汽车一直都面临安全的问题,尤其是动力电池燃烧导致的安全事故。以目前锂电池行业最高安全品控标准——日本电池企业能够做到的18650电池的不良产品率2ppm来计算,每10万台电动汽车(平均每台车配备8000节18650电芯)中就有1600台存在自燃的风险,大大高于传统燃油汽车。吴扬认为,在电池安全问题解决之前,车企不敢向市场大量投放电动汽车。而中国的电池企业的废品率都是远高于2ppm。

这种观点在现实中能够得到验证,以安全性能著称的特斯拉电动汽车自投放市场以来,见诸报端的燃烧事件至少达到了6-7起,有些燃烧是撞击导致的,有些则是车辆充电时发生的。特斯拉电动汽车目前在全球的保有量不超过10万辆。

在介绍其核心技术时,吴扬充满自信。比如,他认为微宏的耐高温隔膜的技术门槛非常高,未来5-8年在世界范围内都将是领先技术。

对于日韩电池企业,他认为日韩在电池设计上确实有独到之处,尤其在电芯本身的设计上面,但无论电芯怎么设计,内部的缺陷是不可避免的,如果不采用类似微宏不燃烧技术,日韩的电池无论做得多好,不安全的概率还是有的。

基于对自身技术的自信,微宏动力开始大幅提高电池产能。该公司的一二期电池产能为7.5GWh,规划中的三期产能为6GWh,将于2018年建成投产。三期的全部产能可以供应15万辆电动汽车。《浙江日报》2015年12月7日发布的一篇报道称,微宏动力成立8年以来共投入4亿元研发锂离子动力电池。该公司的二期、三期项目总投资为33.5亿元,投产后预计年产值将达300亿元。

为了提高电池能量密度,微宏动力也正在研发能量密度达到170Wh/kg、220Wh/kg、250Wh/kg和300Wh/kg的电池。市场层面,除了商用车市场以外,微宏也计划进入乘用车市场,正在和一些乘用车企业合作。

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