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动力电池的技术进展和相关发展趋势分析
[发布时间]:2020年9月8日 [来源]:盖世直播,作者:郭军月 [点击率]:4775
【导读】: 9月4日-6日,由中国汽车技术研究中心有限公司、中国汽车工程学会、中国汽车工业协会以及中国汽车报社共同主办的第十六届中国汽车产业发展(泰达)国际论坛隆重召开。9月6日,在以“动力电池竞争格局之变”...

  第四方面介绍一下电池的安全性技术。
  随着新能源汽车保有量不断增长,着火等安全事故呈现多发的态势。从初步统计的结果来看,充电过程中和无事故,这种无事故指的是无任何症状下新能源汽车发生安全事故,这两类是新能源汽车安全事故的主要原因。
  在无事故症状情况下发生安全事故的比例高,通过前面的统计数据,我们可以看到是这样一个情况,需要我们从动力电池全链条的角度来进行安全风险的控制,包括材料、电芯制造、系统集成、实际使用、测试验证和安全监控。
  我们通过智能制造,来提升动力电池的品质,包括它的一致性、安全可靠性和安全性等等。我们也要从电池材料,电池系统,三个层次来加强全生命周期、全工况条件下安全可靠性的测试验证工作。还要从电池级、企业级、国家级三级安全监控网络开展安全监控工作,通过大数据分析,发现潜在的安全风险,并提出预警方案,及时采取措施,比如像更换电池,电池管理系统参数阈值的一些调整等等,这些方面我们也要做大量工作。

  第五点,介绍一下当前几个技术创新的热点。
  这是比亚迪开发的刀片电池技术,通过刀片电池技术提高了电极内部的体积利用率和电池系统的体积利用率。宁德时代开发的CTP技术、天津捷威开发的大模组技术,这些技术提高了电池系统的体积利用率,从而也提高了电池系统的能量密度。就是说我们在一定的体积空间内可以多装一些电池,在体积利用率提高的情况下,我们可以把电池的能量密度做进一步提升。
  当然我们在CTP和大模组技术方面,还需要在以下几方面加强研究工作:第一是加强长模组、热扩散的考核验证工作。二是提升CTP,或者说大模组里面电池的单体维修和更换的便利性,这方面也要做比较多的工作。第三是我们要研究车型适配的广泛性,对CTP和大模组技术进行比较好的拓展应用。
  无钴电池可以降低对钴元素的依赖度,将来有望降低电池的制造成本。蜂巢开发的无钴电池能量密度已经达到了240瓦时/公斤,综合性能看起来还是比较不错的。
  针对安全事故频发的态势,电池系统热扩散测试方法和它的相应测试规程现在还是急需开展深入的研究工作,如何实现热失控触发的可重复性和热扩散实验的可重复性,目前是世界级的难题,整车企业和电池企业对这方面的内容非常关注,在人力、物力、财力方面投入是很大的,现在也在开展比较深入的研究工作。
  随着新能源汽车保有量的快速增长,新能源汽车使用年限到期后,需要开展退役电池的梯级利用和资源回收。从目前的情况来看,磷酸铁锂主要是进行梯级利用,资源回收的价值还是比较低的,三元电池主要进行资源回收,现在梯级利用的还比较少。随着动力电池制造水平的提升和退役电池数量的增大,两类电池的梯级利用和资源回收技术和经济性均可以实现,从而实现动力电池全生命周期的可持续循环发展。

  最后介绍一下动力电池行业需要重视的几个问题:
  第一个,我们一定要把安全性放在首位,包括从设计的角度,从考核验证的角度,从应用的角度,我们把安全性要放在首位,去做一个比较充分的考虑。第二是通过数字化工厂的使用,来提高动力电池的生产效率和产品的品质,CPK值我们力争要达到2.0以上。第三个是提升电池系统的设计开发的能力和水平,像电池的热管理技术、热扩散的防控技术和电池系统高电压技术,我们都要做相应的技术开发。第四个是提升电池和电池系统的标准化水平,来加强尤其是动力电池系统的全生命周期的考核和验证。在这个验证里面,是以安全可靠性作为重点,同时在循环耐久和环境适应性方面也要加强。最后一点,是加强新材料和新体系电池的基础研究工作,像固态电池、锂硫电池、锂空气电池,从基础研究方面要开展深入的工作。
  我的报告就讲到这里,请大家多提宝贵意见,谢谢!

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