谈到电动汽车,大家首先会关心它的安全,其次是它的使用性能,比如说它的加速、爬坡以及续航里程的感受,再次是经济性,最后是它的环境友好,可持续发展性。
动力电池作为电动汽车的重要组成部分,现行的动力电池标准体系已经初步涵盖了从电芯到安全性寿命以及负面相关性能的相关要求。
我想提一下电动汽车的安全条件。首先是能量密度的状态。实际上,电池系统能量密度已经从2015年的90Whkg提升到2017年的116Whkg,2018年刚刚过去了4个月,我通过前三个月的数据,发现电池系统能量密度明显提升。
另外,我们统计了2017年的145款电池系统及其单体能量密度统计数据,平均值分别是173Whkg和67Whkg;三元电池方面,2017年所有电池单体能量密度平均值是183Whkg,平均率大概是63%;磷酸铁锂电池的单体能量密度平均值是164Whkg,平均率大概82%。
不同结构的电池重组率不同,软包电池重组率会高于其他一些电池。值得一提的是,圆柱电池重组率也可以做的很高,但是考虑到系统层级所附加的冷却,其集成辅助装置过于复杂,所以它真实能量并没有那么高。随着一些高比能的发展,大家希望能够提系统能量密度,很多时候大家会选择使用自然冷却,可以看出来自然冷越来越受到欢迎。
当然,我不做任何评论性预判,我只是想用数据把它背后隐含的一些本质状态展示给大家。
电池评价包括性能、能量、密度、安全性以及循环寿命。从安全性方面考量,我们认为电池安全性是一个系统的工程,从材料到电池,从BMS到系统集成,是多层级的、涉及全生命周期的。
我们要理解电池的安全性,要研究能量的传导路径和传播速度,在这个基础上开展可控的评价。
实际上,可以用一种方法去模拟电池内部的运行,来看整个电池系统是否安全,这里面就会涉及到几个方面的内容。
比如在什么样的情况下出现热失控,在什么情况下电池系统是安全的,因为是人员安全不是财产安全,所以我们要知道两个时间,车停到路边的制动时间和安全范围以外的时间,这个时间加起来就是要求电池不起火的时间,我们目前给的结果是5分钟。
再就是致灾的危害分析,电池可能引起火灾,可能有一系列的特点。发生致灾事故时,灾难等级和火焰传播的路径,以及危害程度,都需要进一步关注。同时也要关注它的毒气成分,浓度扩散路径,这是我们下一步需要做的工作。
最后提一下电池的循环利用。实际上,电池的梯次利用已经成为了势在必行的事情。电池退役进入到回收阶段,会有大量的资源浪费,所以希望先有一个梯次利用环节,再后生利用,以及梯次利用以后电池产品的安全性和性能管理。
在这样的状态下,最终能够形成一个良性健康循环产业,这也是电动汽车节能环保发展的初衷。
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