电池安全性之争
工信部暂时叫停三元锂电池,而磷酸铁锂等其他类型动力电池不受影响,这是否意味着磷酸铁锂等电池比三元材料体系更安全呢?
柯克认为并非如此。他说,新能源汽车安全性及锂离子电池系统的安全性,取决于包括锂离子电池正极材料体系在内的多种因素,而非仅正极材料本身。
同样在中国电动汽车百人会上,清华大学汽车工程系教授欧阳明高报告了中国新能源汽车安全事故统计结果。结果显示,事故主要来源于碰撞引发的短路、电池进水致外短路、电联接故障、电池过充电、电芯漏液致外短路等因素。
“深圳五洲龙车辆充电时着火、厦门公交着火等事故恰恰都是磷酸铁锂电池,这说明单体材料安全性并不能代表动力电池系统或整车的安全性。”柯克说,动力电池系统、新能源车辆的安全问题是一个系统性问题。BMS(管理系统)策略、整车控制策略、电池充放电管理、电池布置设计及系统制造等都会影响到车辆安全,而单体的正极材料只是其中一种因素。
单纯从锂离子电池发生事故出现燃烧或爆炸机理看,是一个所谓“热失控”的过程。柯克解释说,首先是由于各种因素引起电池内部温度升高,随着温度升高,会发生系列进一步导致产生热量的过程,这些过程放出热量无法及时排出,引起电池温度进一步升高,达到正极和电解质分解温度,并伴随隔膜甚至有陶瓷涂层隔膜的全面崩溃,温度急剧上升,最终电池发生剧烈燃烧或爆炸。
磷酸铁锂分解温度高于三元材料,三元材料分解产生氧气对此后的热失控有促进作用,从该角度来说,磷酸铁锂相对安全程度高。但柯克认为,从热失控过程看,单纯正极材料热稳定性,不是锂离子电池安全性的决定性因素,采用磷酸铁锂电池客车完全燃烧的实际事故案例也证明了这一点。
发展高能量密度动力电池体系是主流趋势
据统计,三元系电池目前占全球锂离子电池市场的80%以上。
柯克说,发展高能量密度动力电池体系是国际主流趋势,高能量密度是我国“十三五”规划动力电池的核心技术指标之一,这也是当前产业化的电动汽车续航里程,仍未满足市场需求所推动的必然结果。而当前国际产业化的高能量密度体系以三元为主。
“三星等企业重点发展三元电池并非特例,是紧随国际大趋势。技术路线本身的优劣,应该由市场自身去判断更科学。”柯克说。