漫谈动力电池安全 前途汽车优势在哪儿?

日前,在北京前途汽车体验店举行了一场动力电池安全性问题漫谈会,会上国家863电动车重大专项动力电池测试中心主任王子冬针对当前动力电池产业发展趋势、动力电池安全含义、动力电池安全性问题,三个方面分享了对未来动力电池发展的看法。

未来动力电池产业发展趋势

在王子冬看来,未来的动力电池方向,不包含特斯拉所采用的电池。特斯拉电池的寿命700次,在中国来讲,我们最低是2000次,700次根本就不考虑用,如果每天充,一年就是300多次,两年就完了。特斯拉之所以使用寿命超过两年,是因为电池装得非常多,蓄电多了,可能四五天充一次,时间就变成了8-10年。

大家可以思考一下,如果特斯拉的电池真的那么优秀的话,大批的新能源车企就应该跟着这股潮流了。所以未来我们在谈中国的目标,这是跟日本、韩国、美国、德国达成的共识。

大家经常看到有这样一种观点,说电动车一走800公里,续航里程似乎很远。其实,走多远并不是电动车的优势,而是带多少电走多远,我们看特斯拉是22度电走一百公里,能耗是很高的,现在已经有一个24度电走170公里的车型了,所以说不是走越远越好。电池组和油箱有很大的差异,电池组有电和没电,重量没有差一点,但是油箱加满了,跑完了之后重量没有了,所以汽车是越跑越轻,电动车越跑越重,因为电池带的电少出的力反而大,所以电动车一定不能加很多的电池,长距离走,带来五个副作用,在科技上没有交点,就没法解决。所谓时间和技术有交叉,就是说达到一定的时间,技术能够攻克,这是交点。相反,如果一直平行就永远解决不了。所以电池越加大的时候,带来的副作用越大,是越被动。

未来出行,我们在梦想着大家未来的生活,我们希望开车这件事情变得很轻松,可以跟自己的家在移动一样。现在,互联网造车、无人驾驶、辅助驾驶等这些技术都在快速发展,但是实际上,我们真正离自动驾驶还有相当的距离要走。

动力电池的安全性

王子冬表示,这是一个非常敏感的话题,按说一个商品不应该这样,为什么现在一提电动车就谈到了安全问题。十年的积累和探索,现在的新能源汽车应该满足目前的推广的要求,但我们发现了一些问题,技术这些年没有明显的进步。

实际上,这些问题大家应该理解,一个是技术的进步不会像电子产品,6个月迭代,两年就完全颠覆了。汽车行业没有这么快的更新速度,我们研究能量发展到一定水平很难再有进一步突破。同时,我们发现能量密度越高,安全性越差,我们目前就是这个缺陷,很多人说希望电池能量密度增高,同时安全性也保持同样的水准,这本身就是矛盾的。所以,我们只能求得平衡。

什么是动力电池,锂电池到底是什么?锂电池生出来就是“爆脾气”,就像一颗炸弹。我们在用它的时候,包括三星手机、苹果手机很少,三星出那么多事情,用的就是锂电池,用的时候就知道它的安全性问题。

所以,我们现在要知道怎么管控锂电池易燃的特性,而不是说它是安全的问题。那么锂电池里面有什么呢?有正极、滤波、负极、隔膜、电解液。着火的就是电解液,锂电池最容易出问题的就是在负极表面长这个东西,如果长度超过隔膜的厚度,就能把隔膜刺伤。我们现在说提高电芯能量密度的时候,科学上有很多工作和难题要解决。

新能源汽车和现在的燃油车差多少?燃油转成能量密度都算进去,大概在2000-2700,而我们现在全世界做得最好的电池组是特斯拉,能量密度是150,150和2000差14倍。这么低的东西,颠覆那么高的东西,不具备越级的可能性。

所以,我们用锂电池做电动车的时候早就知道天花板,政府和国家在推进时,更多强调电动化,电驱动化,而不是电池化,不是靠加多少电池让车走多远。我们认为电机的驱动效率远高于发动机的驱动效率。要解决电从哪儿来,不是说一定要用电池,因为电池组的重量和体积是永远不可能跟燃油抗衡。

目前,针对消费者使用环节,电池动力的安全性主要存在于几个方面:其一,使用过程中,跟充电有关系,市面上所有的充电器、充电原理的问题。充电应该是牵引式,不应该是推的方式充电;其二,回收过程;其三,材料提炼,对环境安全产生极大地威胁,这是必须尽快解决的。

其中,充电问题对于保持动力电池健康非常重要。现在的充电方式就是逼着直径快点长,用后面电流推的方式充电,所以充电安全性成电池现在最大的压力。我们使用的充电方法都一个方法,就是一个劲逼着它出事,所以我们在不同的环节中老出事。

在回收过程中,实际是对环境造成污染的。回收时电池中的有机溶剂很不好控制住,如果意外散发到环境中的话,会造成很大污染。电解液遇到水泥,水泥甚至连玻璃都会被腐蚀

针对当前电池动力安全的问题,王子冬总结道:第一,新能源产业存在很大的泡沫,产能过剩。第二,需要系统好好配合。第三,一体化设计问题。我们现在都在第一阶段,真正达到一体化在三阶段,全面测试,通过测试要找到这些问题的平衡,这是很重要的。这些参数和系统的平衡最重要,安全性第一位,可靠性要重视,在保证的情况下谈成本。第四,加快回收的能力。有可能对环境造成第二次污染。

前途汽车,优势在哪里?

“前途汽车做动力电池系统这件事情,在中国,他们超过了所有车企,因为理念对了”在谈及前途汽车时,王子冬直言。

一个敢做跑车的企业,一定有独到之处,曾经我说过,前途做动力汽车系统这件事情,在中国,他们超过了所有车企,因为理念对了。

动力电池都是由单个电芯或单个电池箱组成的,即使是单个电池安全,成组后也会出现各种问题。

关于前途K50的电池分组,王子冬评价道:其实电池的分箱很难,很多企业也想这样做。但分箱以后会使箱体的尺寸变大,需要相当大的技术储备消化。而我看到前途汽车在实际上还留了空间,至少在现在基础上可以提高一百多公里的可能性,这个事很小,但是不容易,因为车上有刚度问题,越大的箱子解决刚度就越难。”

华特电动作为前途体系下的电池系统核心研发模块,为前途汽车的首款量产车——前途K50搭载了可再充能量存储系统(RESS),通过全新的设计理念及先进的技术,从根本上解决了低温启动及充电、高温放电、电池使用寿命、碰撞安全性等目前纯电动汽车存在的普遍问题。RESS系统由标准箱串联构成,包括机械、热管理、电池管理(BMS)、电气四大子系统。RESS系统采用高性能NCM三元锂电池,电池组能量密度达134.35Wh/kg,并实现了较高的安全性、高效及耐用性。

安全性方面,得益于采用高强度SMC复合材料壳体的标准电池箱,RESS系统的电池碰撞性能测试的成绩高于国标30%,并且达到IP67的防护等级要求。此外,由于标准箱内采用粘弹性连接体系,保证了电池在震动冲击、颠簸的条件下依然可以保持较高的安全性。

在高效方面,RESS系统利用液冷/液热式热管理模式组成的热管理系统解决方案,使车辆在-30℃环境下静置24小时,热管理开启20分钟百公里加速时间提升50%;在45℃环境下静置12小时,热管理开启20分钟百公里加速时间便可达到最优,从而保证高效的性能输出。同时,标准电池箱的密闭壳体与电池热管理系统的高效协同保证了电芯温度的一致性,也为电池性能的高效实用提供可靠保障。

最后,电池使用的可靠性方面,王子冬指出:冬季、夏季都有非常大的问题,很多人抱怨这个问题,冬天显示能走300多,一走起来就剩200了,但是我们很少听到有人质疑前途的K50。因为前途K50是跑车,本身就是大电流,同时在温度不同的时候,变化并不是特别大。

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