磷酸鐵鋰電池和三元電池優(yōu)缺點有哪些？
來源：寶鄂實業(yè)
2019-04-23 07:48
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以特斯拉為例，它以鎳的比例大于80%的高能量密度三元（鎳鈷鋁）鋰電池，實現(xiàn)了超過500公里的超高續(xù)航里程。但是僅僅Model S一款車，在今年的 3月至6月間，就發(fā)生了3起起火事故，甚至造成了2名青少年的死亡。
“從材料體系上，國家不斷追求高能量密度，本身并沒有錯，但安全風險確實比較高。特斯拉在電池設計、電芯上代表了比較高的水平，目前仍然出現(xiàn)了一些問題，這意味著高能量密度的電池確實存在熱失控的風險。”上述電池專家表示。
因此，對于要不要堅持走高能量密度的路線，目前也出現(xiàn)了不同的聲音。
從消費者層面來看，高能量密度會實現(xiàn)高續(xù)航。但是電動汽車是不是一定需要達到500公里甚至更高的續(xù)航里程，才能跟燃油車抗衡，這需要重新審視。
有分析認為，隨著國內(nèi)電動車銷量的增多，類似的起火事故也會越來越多，這就意味著需要更加安全的保障措施。
“當然從電芯的設計和制造上，能不能更安全，這是要從研發(fā)上考慮的，就是我們?nèi)绾卧诂F(xiàn)有的材料體系里，去開發(fā)更安全的電池技術，這對電池企業(yè)是關鍵。” 上述專家進一步表示。
充電樁等因素不可控
電動汽車起火場景，大致可分為三類：一是停駛狀態(tài)，并處于高溫、暴雨積水等環(huán)境；二是正在充電；三是行駛過程中。有業(yè)內(nèi)人士在做了大量的電池系統(tǒng)耐濫用性評估之后發(fā)現(xiàn)，在沒發(fā)生故障條件下，電動汽車不會輕易起火。
結合目前案例，充電過程中的起火是最為常見的。“除材料之外、電動汽車起火也有充電樁的問題，目前國內(nèi)充電樁制造水平不高，和電池系統(tǒng)的通訊存在問題，經(jīng)常出現(xiàn)過充問題，導致電池熱失控。”上述電池專家表示。
從充電原理上看，電動汽車在充電過程中，電芯、BMS（電池管理系統(tǒng)）、傳感器，三個環(huán)節(jié)配合不好，自燃就有可能發(fā)生。具體來看，充電時充電樁會和電動汽車的BMS（電池管理系統(tǒng)）通訊連接，但電芯永遠不可能完全一致，都有不同的特性，考慮到成本等因素，目前大多數(shù)車企尚無法做到為電池單獨開發(fā)管理策略，一旦BMS發(fā)生故障，很有可能引起起火。
對此，上述電池專家認為：“國內(nèi)充電樁前期發(fā)展過于散亂，水平也參差不齊。企業(yè)急于攻城略地，充電樁的質(zhì)量無法得到保障。曾有人去做實驗調(diào)查，發(fā)現(xiàn)高速公路很多樁都沒法使用，存在一些安全隱患和風險。”
同時，他還提道：“現(xiàn)在不僅在乘用車領域，在商用車領域也存在充電樁的問題。雖然BMS統(tǒng)有一級、二級預警，但是如果都失效了的話，很容易引起電池過充，導致起火事件的發(fā)生。”
還有不少隱性問題
8月31日，一輛力帆650EV車型在廣州增城區(qū)當街起火自燃。力帆汽車隨后回應稱，初步判定，由于廣州連日暴雨，此車輛被雨水浸泡超過2小時，導致電池微滲漏。浸泡后，客戶未主動與服務站聯(lián)系檢測，此后在客戶用車時，因電芯短路，引發(fā)電池著火。
針對電池電芯短路問題，朱玉龍認為，屬于電芯生產(chǎn)過程中質(zhì)量問題。具體原理在于，金屬雜質(zhì)、隔膜破損等問題導致內(nèi)部短路，而當內(nèi)短路持續(xù)發(fā)生，不僅產(chǎn)生持續(xù)的自放電，還會釋放電能量導致溫升，溫升帶來的材料化學反應又擴大了短路路徑，形成了更大的短路電流，這種互相累積的互相增強的破壞，導致熱失控。
但也有分析認為，從力帆汽車的回應來看，此次起火事件未必是電芯本身的問題。三元鋰電池需要較高的安全系統(tǒng)提供保護，尤其是18650/21700結構的圓柱電池，需要的圓柱電池數(shù)量要多得多，而對每一個電芯的安全防護就顯得至關重要。同時應輔以智能液冷電池溫控系統(tǒng)，保證電池的工作溫度。
目前，上汽、江淮等車企的新能源車型，都能保證動力電池達到IP67防護級別，并且在30分鐘以內(nèi)的泡水后，動力電池無故障。而力帆采用的風冷式散熱系統(tǒng)，以及自行Pack組裝電池組的安全性能，在避免因短路而引發(fā)高溫方面，可能存在不足。
電動汽車起火主要原因在于，動力電池生產(chǎn)企業(yè)和車企，不重視安全，為了降低成本，對電芯品控不嚴、BMS設計要求太低、沒有對動力電池包足夠的安全設計保護等。
