鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:491次 | 2021年08月12日
電動(dòng)汽車真切市場需求探索 電池安全或成第一考量因素
隨著多起安全事故的發(fā)生,電動(dòng)汽車將來是不是還會(huì)堅(jiān)持以能量密度和長續(xù)航為第一考量因素仍是未知數(shù)。但話又說回來,假如不以長續(xù)航作為最緊要的考慮因素,那么純電動(dòng)汽車的真切市場需求到底在哪?
有關(guān)近期幾起電動(dòng)汽車起火事件頻繁進(jìn)入消費(fèi)者視野,電動(dòng)汽車行業(yè)開始由“里程焦慮”轉(zhuǎn)入“安全焦慮”。關(guān)于這種情況業(yè)內(nèi)人士普遍認(rèn)為,因政策補(bǔ)貼因素盲目追求電池的高能量密度是目前電動(dòng)汽車暴露安全問題的最大隱患。
“將補(bǔ)貼和動(dòng)力鋰電池能量密度掛鉤并無問題,但要符合技術(shù)的客觀發(fā)展規(guī)律,新能源汽車發(fā)展節(jié)奏要穩(wěn)?!逼噭?dòng)力系統(tǒng)專家、我國科學(xué)院院士歐陽明高明確指出,今朝電動(dòng)汽車為追求高能量密度、高續(xù)航,削減了電池中的隔膜厚度,給電池安全造成了影響,很容易造成熱失控。
歐陽明高還表示,補(bǔ)貼政策頻繁調(diào)整并不利于產(chǎn)品質(zhì)量驗(yàn)證,補(bǔ)貼政策一年一變,與產(chǎn)品開發(fā)周期也不匹配,“動(dòng)力鋰電池材料改進(jìn)開發(fā)周期一般要24——28個(gè)月,部分公司為獲得補(bǔ)貼盲目追求高能量密度,會(huì)縮短探測驗(yàn)證時(shí)間,進(jìn)而萌生安全隱患。”
所以在2019年新能源汽車補(bǔ)貼政策的實(shí)行大幅退坡之際,不少公司對純電動(dòng)汽車?yán)m(xù)駛里程進(jìn)行理性沉思。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
謹(jǐn)慎下前行
日前,北京汽車集團(tuán)董事長徐和誼公開表示:“今后新能源汽車?yán)m(xù)駛里程會(huì)逐步標(biāo)準(zhǔn)化。在我看來,續(xù)駛里程在300公里左右是非常經(jīng)濟(jì)、合理的數(shù)值?!辈恢剐旌驼x,包括工商聯(lián)汽車商會(huì)以及汪云青等多位資深媒體也持同樣態(tài)度。
當(dāng)然,從目前來看,電動(dòng)汽車發(fā)展的趨勢已不可逆,在這樣的背景下,要怎么樣真正找到能夠保證電池和整車安全性的技術(shù)將成為掌握將來電動(dòng)汽車話語權(quán)的關(guān)鍵因素。
業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為,由于今朝汽車公司都跟著政策走,為了縮短探測周期,讓新車盡快上市,關(guān)于動(dòng)力鋰電池的細(xì)節(jié)方面驗(yàn)證并不全面,而且行業(yè)內(nèi)很多公司可能都沒有實(shí)現(xiàn)動(dòng)力鋰電池驗(yàn)證的相應(yīng)技術(shù)手段和能力。
“不科學(xué)的成本需求新增了安全隱患,近年電池行業(yè)流行的系統(tǒng)簡化設(shè)計(jì)、單體電芯容量體積提升等做法,都新增了電池的安全隱患。”以特斯拉為例,為了減輕重量和成本,特斯拉取消了電池最外的絕緣層,導(dǎo)致危險(xiǎn)程度進(jìn)一步加深。
標(biāo)稱電壓:28.8V
標(biāo)稱容量:34.3Ah
電池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測繪、無人設(shè)備
據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),全國2018年已發(fā)生的電動(dòng)汽車起火事件超過40起,車輛涵蓋乘用車、公交車、物流車等不同車型,僅在深圳市就發(fā)生8起新能源物流車自燃事故。
另外前瞻產(chǎn)業(yè)研究院對2017年以來新能源汽車的起火事故分解統(tǒng)計(jì),充電場景是起火的高發(fā)場景,占比達(dá)50%。起火事故的原由中,動(dòng)力鋰電池自燃占比為31%,重要是由于鋰離子電池發(fā)生內(nèi)部或者外部短路后,短時(shí)間內(nèi)電池釋放出大量熱量,溫度急劇升高,導(dǎo)致熱失控。不難發(fā)現(xiàn),電動(dòng)汽車起火大部分原由指向動(dòng)力鋰電池。
那么電動(dòng)汽車行業(yè)究竟要什么樣的電池技術(shù)?
歐陽明高稱,由于動(dòng)力鋰電池在工作時(shí)會(huì)發(fā)熱,其正常情況下可控,但在電池溫度過高或充電電壓過高時(shí),電池內(nèi)部化學(xué)反應(yīng)會(huì)接連發(fā)生,萌生連鎖反應(yīng),使電池內(nèi)壓及溫度急劇上升,進(jìn)而引發(fā)電池?zé)崾Э?,引起燃燒或爆炸。拋開外部的使用和環(huán)境問題的變化,發(fā)熱原由與本身的制造材料與工藝也息息有關(guān),電池使用時(shí)間過長、電池組溫度不均、短路等問題都可能導(dǎo)致熱失控。
“原由很多,但最重要是電池驗(yàn)證不足?!眹?63電動(dòng)汽車重大專項(xiàng)動(dòng)力鋰電池探測中心主任王子冬認(rèn)為,動(dòng)力鋰電池包是非常復(fù)雜的能量系統(tǒng)。一個(gè)電池的安全和循環(huán)壽命,除了關(guān)乎電池自身產(chǎn)品質(zhì)量,更緊要的就是安全管控。
但伴隨政策補(bǔ)貼退坡,以及行業(yè)低潮期的到來,包括外資、自主以及新造車公司、動(dòng)力鋰電池行業(yè)都在電動(dòng)汽車產(chǎn)品布局和品質(zhì)上面對巨大壓力,同時(shí)也開始提升關(guān)于電池安全等問題的重視程度。
當(dāng)然,關(guān)于電動(dòng)汽車以及電池安全性的拷問絕不僅限于我國。據(jù)數(shù)據(jù)分解,2019年全球銷量預(yù)計(jì)將上升至約200萬輛,此外,隨著電動(dòng)汽車在世界大部分地區(qū)實(shí)現(xiàn)繼續(xù)上升的道路,到2025年,預(yù)計(jì)每年將售出1000多萬輛電動(dòng)汽車,面對電動(dòng)化時(shí)代的到來,要怎么樣保證安全二字,將成為消費(fèi)者和汽車制造商最為關(guān)注的話題。
最終路徑
目前在動(dòng)力鋰電池的全球競爭中,中日韓三國處于相對領(lǐng)先地位,但因不確定性因素,中日韓三國電池公司發(fā)展策略和技術(shù)路線也存在著相當(dāng)大的差別。
從我國市場來看,使用最多的高能量密度電池重要是三元鋰離子電池和磷酸鐵鋰離子電池,已經(jīng)占據(jù)了動(dòng)力鋰電池產(chǎn)業(yè)90%以上的市場,其中三元鋰離子電池仍是主流電動(dòng)汽車采用的產(chǎn)品。但隨著三元鋰離電池安全問題的急劇新增,專家普遍認(rèn)為鈦酸鋰離子電池在安全性方面更具優(yōu)點(diǎn)。
除了安全性高之外,鈦酸鋰離子電池還具備其他三大優(yōu)勢:第一、使用壽命長,高倍率充放電次數(shù)能達(dá)到其他類型電池的10倍甚至20倍以上;第二,溫域?qū)挘梢栽诘蜏鼗蚋邷貤l件下正常的工作;第三,可以實(shí)現(xiàn)高倍率充放電,鈦酸鋰離子電池可在10分鐘,甚至5分鐘內(nèi)洋溢,耗時(shí)遠(yuǎn)低于三元鋰離子電池的1小時(shí)。
但相較于對手,鈦酸鋰離子電池也有短板,那就是電池能量密度。以特斯拉ModelS為例,該車?yán)m(xù)航里程超過500公里,但若換成鈦酸鋰離子電池也許只能跑300公里。此外,鈦酸鋰離子電池的成本也較三元鋰離子電池更高。因此,大部分以能量密度和續(xù)航里程作為重要考量根據(jù)的乘用車制造商放棄了這一電池品類。
不過面對后補(bǔ)貼時(shí)代的來臨,已經(jīng)有公司表示考慮三元鋰電以外的其他技術(shù)路線。
奇瑞新能源汽車技術(shù)有限公司副總經(jīng)理、研究院院長倪紹勇就表示,“作為汽車制造商,今后動(dòng)力鋰電池肯定選擇多元化技術(shù)路線。三元鋰電是主方向,但磷酸鐵鋰將來肯定會(huì)是我們的選擇。磷酸鐵鋰有它的特殊性,尤其在小型代步用車上很適用?!辈粌H如此,倪紹勇也認(rèn)為在將來一到兩年里,市場對磷酸鐵鋰離子電池的需求會(huì)加強(qiáng)。
除了電池技術(shù)之外,電池制造商也在發(fā)生變化。
據(jù)外媒報(bào)道,技術(shù)公司Technavio近日公布的報(bào)告顯示,2019年至2023年,全球電動(dòng)汽車電池市場年復(fù)合上升率將接近23%,累計(jì)規(guī)模上升達(dá)到157億美元。預(yù)計(jì)電動(dòng)汽車電池和相關(guān)技術(shù)的進(jìn)步將在將來幾年推動(dòng)電動(dòng)汽車電池市場的發(fā)展,其中一些汽車制造商正在與其他制造商建立合作伙伴關(guān)系,以開發(fā)新一代電池。
從目前來看,全球電動(dòng)汽車電池市場高度分散,重要電池制造商包括松下、LG化學(xué)、比亞迪、寧德時(shí)代、三星SDI、GS湯淺國際等,這些公司專注于整合先進(jìn)技術(shù)以提高其市場份額。不過這種局面很快也將被打破。據(jù)了解,目前特斯拉、寶馬、戴姆勒、比亞迪、吉利等多家車企都選擇了自己掌握核心的“三電”技術(shù)。
作為電動(dòng)汽車的先驅(qū)者,特斯拉原本由松下供應(yīng)電池。如今,特斯拉興建了第一座超級電池廠——Gigafactory,2018年投產(chǎn)后產(chǎn)量將達(dá)35GWh。有資料顯示,特斯拉在必要時(shí)將把電池產(chǎn)量張大到150GWh。
大眾將在德國薩爾茨吉特(Salzgitter)建造新電池廠,投資100億歐元約合人民幣784.4億元,從投資規(guī)模和配套的車輛數(shù)量來看,大眾新電池廠產(chǎn)量或許是特斯拉超級電池廠的2倍。奔馳打算在Kamenz地區(qū)由旗下全資子公司ACCUMOTIVE投資約5億歐元(約合人民幣39.22億元)建設(shè)新電池廠。
寶馬在華首家高壓電池廠項(xiàng)目位于華晨寶馬沈陽發(fā)動(dòng)機(jī)廠內(nèi)。依據(jù)此前公布的消息,這一高壓電池中心正式投產(chǎn)后,為全新一代寶馬530LeiPerformance供應(yīng)高壓電池配件,可加工3.3萬套/年的高壓電池包。
所以迅速上升的我國電動(dòng)汽車市場包括作為電動(dòng)汽車核心部件之一的動(dòng)力鋰電池市場也紛紛進(jìn)入大洗牌時(shí)期。但隨著多起安全事故的發(fā)生,電動(dòng)汽車將來是不是還會(huì)堅(jiān)持以能量密度和長續(xù)航為第一考量因素仍是未知數(shù)。