鋰電池的安全性跟能量密度有關(guān)嗎？怎樣提升鋰電池的安全性？
來源：寶鄂實業(yè)
2019-05-13 23:06
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而隨著能量密度的不斷提升，鋰電池的安全隱患也隨之而來，各種類型電動汽車起火爆炸的事故屢見不鮮。
本文來源：能見Eknower微信公眾號ID：Eknower
電動汽車的時代已經(jīng)到來。
但無法令人滿意的續(xù)航里程，仍是電動汽車快速發(fā)展的最大障礙之一。
我國在《節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖》中提出目標，2020年動力電池能量密度達到300Wh/kg，2025年400Wh/kg，2030年500Wh/kg。在工信部頒布的《中國制造2025》中，又將這一目標提高到了2025年400Wh/kg，2030年500Wh/kg。
然而，現(xiàn)有的材料體系與技術(shù)，恐怖無法滿足人們對于高續(xù)航里程、高能量密度的殷切期望了。
鋰電池業(yè)界普遍認為，當前最高續(xù)航里程的三元鋰電池技術(shù)路線，其比能量密度上限是350Wh/kg。當前各國都把賭注押在高鎳三元+硅碳負極材料上，但即使松下21700圓柱電池做到了鎳鈷鋁之比達到0.9：0.5：0.5的變態(tài)極限，單體電芯的比能量最高才做到300Wh/kg。
而隨著能量密度的不斷提升，鋰電池的安全隱患也隨之而來，各種類型電動汽車起火爆炸的事故屢見不鮮。
1事故頻發(fā)
4月21日晚，在上海一所小區(qū)地下車庫內(nèi)，一輛特斯拉ModelS突然冒出白煙并起火，隨即引燃車庫內(nèi)數(shù)輛汽車。
于是，代表全球電動汽車最高水準的特斯拉，其事故率同樣也是最高的。初步統(tǒng)計，在全球范圍特斯拉S/X系列電動車已經(jīng)發(fā)生接近或超過50起，包括行駛、碰撞和充電導致的燃燒、自燃及爆炸事故。
代表中國電動汽車最高水準（至少在價格上）的蔚來同樣不甘示弱。第二天，4月22日中午，在西安蔚來官方授權(quán)服務中心，一輛蔚來ES8在維修時起火。雖然沒引燃其它車輛，但自身算是燒毀了。
蔚來當時正在維修，起火也許有其他原因。但特斯拉當時并沒有在充電，車上也沒有任何危險易燃品，車主平時也不抽煙。上海特斯拉爆燃事故的車主表示，這輛爆燃的特斯拉，2016年剛剛購入，總里程才6萬多，維修不超過10次，多數(shù)是輪胎問題。
做為全球電動汽車第一品牌的特斯拉，仍無法確保安全，無故發(fā)生火災，更遑論其他車商。
更郁悶的是，事故發(fā)生后，特斯拉車主打電話給保險公司，但保險公司表示不予理賠，車主說：“我是第一時間打電話給我的保險公司，他們是直截了當?shù)木芙^，說這個應該是不賠。”
雖然從絕對數(shù)量上來說，電動汽車自燃的事故數(shù)量絕對是沒有燃油車自燃的數(shù)量高，但是從整體概率來講，目前電動汽車的自燃概率是高于燃油車的。
值得注意的是，特斯拉和蔚來在動力電池的使用上有一個共同點，就是都選用的續(xù)航里程較高的三元鋰電池。
當前，大多數(shù)品牌的電動汽車都出現(xiàn)過自燃情況，尤其使用三元鋰電池的汽車廠商。
2安全第一
過去幾年來，三元鋰電池因其高能量密度、行駛里程遠等特性，在動力電池江湖中傲視群雄，市場份額節(jié)節(jié)攀升。
2019年一季度，國內(nèi)動力電池裝機量約12.31GWh，同比增長182.6%。三元電池裝機量9.21GWh，占比達74.8%，較上年同期增長了近10個百分點。
三元鋰電池，一般是指采用鎳鈷錳酸鋰（Li（NiCoMn）O2，NCM）或鎳鈷鋁（NCA）三元正極材料的鋰電池，把鎳鹽、鈷鹽、錳鹽作為三種不同的成分比例進行不同的調(diào)整，所以稱之為“三元”。
在當前市場上，已經(jīng)形成了以提高能量密度為首要指標的“慣性思維”，鎳鈷錳的比例在不斷提高，從333、523、622到811。連國內(nèi)動力電池巨頭比亞迪也在順應市場，生生把傳統(tǒng)磷酸鐵鋰技術(shù)路線，轉(zhuǎn)移到三元鋰電池上來。
然而，雖然動力電池的能量密度在不斷提高，但危險性也在不斷增加。
中國工程院院士楊裕生曾發(fā)表了一篇署名文章，旗幟鮮明的反對大力發(fā)展三元鋰電池，應重視磷酸鐵鋰電池發(fā)展。
楊裕生表示，電池充放電時，會生成熱量，達到一定溫度時，正極上的氧化劑與電解液發(fā)生化學反應，大量的化學反應熱會造成熱失控，從而產(chǎn)生大量氣體，導致氣壓升高、電池破裂，繼而出現(xiàn)車輛燃燒、爆炸情況。
遠景集團首席執(zhí)行官張雷表示，隨著電動汽車的數(shù)量迅速增長，動力電池安全的問題會愈加突出，這個“灰犀牛”就在我們的眼前，影響我們每個人，每個家庭，包括孩子和大人。如果有地下車庫中有一輛電動車著火，整個地下車庫都可能進入到不可控制的狀態(tài)。
正如楊院士所說，電動汽車的主要矛盾是安全性和續(xù)航里程的對立。安全性是主要的，續(xù)航里程是次要的，不可顛倒。任何事物都要分清它的主要矛盾，如果把主要矛盾和次要矛盾搞錯了，最后就要走彎路。
本文來源：能見Eknower微信公眾號ID：Eknower
電動汽車的時代已經(jīng)到來。
但無法令人滿意的續(xù)航里程，仍是電動汽車快速發(fā)展的最大障礙之一。
我國在《節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖》中提出目標，2020年動力電池能量密度達到300Wh/kg，2025年400Wh/kg，2030年500Wh/kg。在工信部頒布的《中國制造2025》中，又將這一目標提高到了2025年400Wh/kg，2030年500Wh/kg。
然而，現(xiàn)有的材料體系與技術(shù)，恐怖無法滿足人們對于高續(xù)航里程、高能量密度的殷切期望了。
鋰電池業(yè)界普遍認為，當前最高續(xù)航里程的三元鋰電池技術(shù)路線，其比能量密度上限是350Wh/kg。當前各國都把賭注押在高鎳三元+硅碳負極材料上，但即使松下21700圓柱電池做到了鎳鈷鋁之比達到0.9：0.5：0.5的變態(tài)極限，單體電芯的比能量最高才做到300Wh/kg。
而隨著能量密度的不斷提升，鋰電池的安全隱患也隨之而來，各種類型電動汽車起火爆炸的事故屢見不鮮。
1事故頻發(fā)
4月21日晚，在上海一所小區(qū)地下車庫內(nèi)，一輛特斯拉ModelS突然冒出白煙并起火，隨即引燃車庫內(nèi)數(shù)輛汽車。
于是，代表全球電動汽車最高水準的特斯拉，其事故率同樣也是最高的。初步統(tǒng)計，在全球范圍特斯拉S/X系列電動車已經(jīng)發(fā)生接近或超過50起，包括行駛、碰撞和充電導致的燃燒、自燃及爆炸事故。
代表中國電動汽車最高水準（至少在價格上）的蔚來同樣不甘示弱。第二天，4月22日中午，在西安蔚來官方授權(quán)服務中心，一輛蔚來ES8在維修時起火。雖然沒引燃其它車輛，但自身算是燒毀了。
蔚來當時正在維修，起火也許有其他原因。但特斯拉當時并沒有在充電，車上也沒有任何危險易燃品，車主平時也不抽煙。上海特斯拉爆燃事故的車主表示，這輛爆燃的特斯拉，2016年剛剛購入，總里程才6萬多，維修不超過10次，多數(shù)是輪胎問題。
做為全球電動汽車第一品牌的特斯拉，仍無法確保安全，無故發(fā)生火災，更遑論其他車商。
更郁悶的是，事故發(fā)生后，特斯拉車主打電話給保險公司，但保險公司表示不予理賠，車主說：“我是第一時間打電話給我的保險公司，他們是直截了當?shù)木芙^，說這個應該是不賠。”
雖然從絕對數(shù)量上來說，電動汽車自燃的事故數(shù)量絕對是沒有燃油車自燃的數(shù)量高，但是從整體概率來講，目前電動汽車的自燃概率是高于燃油車的。
值得注意的是，特斯拉和蔚來在動力電池的使用上有一個共同點，就是都選用的續(xù)航里程較高的三元鋰電池。
當前，大多數(shù)品牌的電動汽車都出現(xiàn)過自燃情況，尤其使用三元鋰電池的汽車廠商。
2安全第一
過去幾年來，三元鋰電池因其高能量密度、行駛里程遠等特性，在動力電池江湖中傲視群雄，市場份額節(jié)節(jié)攀升。
2019年一季度，國內(nèi)動力電池裝機量約12.31GWh，同比增長182.6%。三元電池裝機量9.21GWh，占比達74.8%，較上年同期增長了近10個百分點。
三元鋰電池，一般是指采用鎳鈷錳酸鋰（Li（NiCoMn）O2，NCM）或鎳鈷鋁（NCA）三元正極材料的鋰電池，把鎳鹽、鈷鹽、錳鹽作為三種不同的成分比例進行不同的調(diào)整，所以稱之為“三元”。
在當前市場上，已經(jīng)形成了以提高能量密度為首要指標的“慣性思維”，鎳鈷錳的比例在不斷提高，從333、523、622到811。連國內(nèi)動力電池巨頭比亞迪也在順應市場，生生把傳統(tǒng)磷酸鐵鋰技術(shù)路線，轉(zhuǎn)移到三元鋰電池上來。
然而，雖然動力電池的能量密度在不斷提高，但危險性也在不斷增加。
中國工程院院士楊裕生曾發(fā)表了一篇署名文章，旗幟鮮明的反對大力發(fā)展三元鋰電池，應重視磷酸鐵鋰電池發(fā)展。
楊裕生表示，電池充放電時，會生成熱量，達到一定溫度時，正極上的氧化劑與電解液發(fā)生化學反應，大量的化學反應熱會造成熱失控，從而產(chǎn)生大量氣體，導致氣壓升高、電池破裂，繼而出現(xiàn)車輛燃燒、爆炸情況。
遠景集團首席執(zhí)行官張雷表示，隨著電動汽車的數(shù)量迅速增長，動力電池安全的問題會愈加突出，這個“灰犀牛”就在我們的眼前，影響我們每個人，每個家庭，包括孩子和大人。如果有地下車庫中有一輛電動車著火，整個地下車庫都可能進入到不可控制的狀態(tài)。
正如楊院士所說，電動汽車的主要矛盾是安全性和續(xù)航里程的對立。安全性是主要的，續(xù)航里程是次要的，不可顛倒。任何事物都要分清它的主要矛盾，如果把主要矛盾和次要矛盾搞錯了，最后就要走彎路。
