“遵循科學(xué)規(guī)律，不要盲目”、“先把安全可靠的技術(shù)發(fā)展起來”，在10月17日至18日 北京舉行的“中國宜春·2018全球鋰電產(chǎn)業(yè)鏈高峰論壇”上，來自學(xué)界業(yè)界的人士，紛紛就鋰電池發(fā)展安全性的問題，如是呼吁。

鋰離子電池（Li-ion Battery）由鋰電池（Lithium Battery）發(fā)展而來。鋰電池在人們的生活中由來已久，比如紐扣電池就屬于鋰電池。鋰電池的正極材料是二氧化錳或亞硫酰氯，負極是金屬鋰。電池組裝完成后電池即有電壓，不再充電。鋰電池一般禁止充電，因為其充電放電過程中容易形成鋰枝晶，造成電池內(nèi)部短路。

 

“快速充電技術(shù)目前還沒有出路”

“這些著火的事件，至少有60%是在充電或充電剛剛結(jié)束的時候出的事，說明充電出了大問題。” 國家863電動車重大專項動力電池測試中心主任王子冬表示。

鋰電池在充電過程中，鋰離子在兩個電極之間往返嵌入和脫嵌，正極負極不發(fā)生氧化反應(yīng)。但是王子冬提出，現(xiàn)在充電的方法和使用過程充電都是用的氧化還原反應(yīng)，不是鋰電池遵循自身規(guī)律應(yīng)該有的充電方法。此前王子冬團隊的實驗結(jié)果顯示，使用現(xiàn)在的充電方法，大概能使電池壽命降低30%。因此在這樣的情況下，王子冬認為不應(yīng)當(dāng)考慮用大電流充電。

 

這些技術(shù)瓶頸實際上并不是新問題，其魯是中國鋰電池研究領(lǐng)域的先鋒人物之一，曾擔(dān)任2008年奧運會清潔能源電動車用動力電池項目的首席科學(xué)家，早在北京奧運會時期，他們就針對各類問題做過各種實驗。當(dāng)時三元材料電池已經(jīng)可以在5分鐘內(nèi)完成充電。在實驗里，三元鋰電池在快速充電的過程中，熱量不能迅速釋放，使得爆炸的可能性大大增加。考慮到安全問題，其魯表示這種技術(shù)不能用到純電動車上，只能用在電池混合動力車。

此外，動力電池的快充還面臨著一個非常現(xiàn)實的問題——城市的電力基本設(shè)施無法滿足個需求。假設(shè)一輛公交車用的是150kWh的電池，需要5分鐘來充電，一輛公交車就需要100kW供電能力，如果同時有幾百輛上千輛公交車一起充電，會對電網(wǎng)造成很大的沖擊。

 

能量密度與安全性是一對矛盾

2018年2月，財政部、工信部等四部委聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于調(diào)整完善新能源汽車推廣應(yīng)用財政補貼政策的通知》，取消了對續(xù)駛里程150公里以下純電動車的補貼，對續(xù)駛里程超過300公里的純電動車補貼則增至3.4萬元，超過400公里的車型補貼增至5萬元。

美國加州大學(xué)戴維斯分校中國交通能源中心主任王云石分析，這意味著純電動車在達到與汽油車類似的續(xù)駛里程后，續(xù)駛里程越長越好。新政策可能希望通過對動力電池系統(tǒng)能量密度的要求，來推進動力電池的發(fā)展。

鋰電池的能量密度(Wh/kg)是指單位重量的電池能儲存的能量多少，主要由電池的材料特性決定。按普通鉛酸電池的能量密度約為40Wh/kg計算，如果使用鉛酸電池驅(qū)動家用汽車行駛200公里以上，則需要將近1噸的電池。因此把電池重量控制在一定范圍的前提下，電池的能量密度越大，汽車的續(xù)航里程就越長。
 

目前中國國內(nèi)量產(chǎn)的鋰電池，理論電芯能量密度在300到400Wh。在這個上限尚無突破辦法的情況下，可以通過減磨隔膜的方式，擴大材料空間，從而提高能量密度。隔膜的作用是使電池的正、負極分隔開來，防止兩極接觸而短路，并讓電解質(zhì)離子通過。

“這是最簡單，也是最危險的辦法。”王子冬表示。