動力電池的能量密度在不斷提高,為什么危險性也在不斷增加呢、
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整,所以稱之為“三元”。
在當前市場上,已經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)磷酸鐵鋰技術路線,轉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。
使用熱失控溫度越低的正極材料,電池的安全性越差。三元鋰電池熱失控溫度不足200℃,尤其是三元材料在達到一定溫度時還會分解釋放出極活潑的初生態(tài)氧,即使在沒有外界氧氣供應的情況下,電池內部就“完整地具備”燃燒三要素。這也是三元鋰電池起火后,火勢蔓延迅速且難以撲滅的原因。
而磷酸鐵鋰電池里的氧能被牢固地束縛在磷酸根中,很難成為助燃劑,磷酸鐵鋰電池的熱失控溫度要高得多,其安全性高得多。楊裕生說:“從過去發(fā)生燃燒的電動汽車案例來,三元電池的占比最大。在同樣條件下,三元電池要比磷酸鐵鋰電池危險的多。”
發(fā)展電動汽車,安全應該是首先要被解決的問題。過度追求高能量密度、高續(xù)航里程、高科技含量,卻無法解決自燃問題,這樣的汽車生產商勢必不會長久。
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)。
















