91极品欧美视频-少妇视频在线播放-午夜爱爱爱爱爽爽爽网站-日韩av一国产av一中文字慕-ass日本-寂寞的日本美妇-麻豆av在线-中文字幕在线资源-亚洲国产剧情-欧美a级理论片-人妻aⅴ中文字幕-免费av观看-欧美福利网站-免费xxxxx在线观看网站软件-久久久久久久久久久久久久久久久久久久

“鋰電池熱”的“冷”思考:現今的電動汽車能實現快充嗎?

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2019年07月15日  

8月20日遼陽一輛電動汽車著火,8月23日聊城發生電動火車著火事件,8月25日成都威馬汽車起火,8月26日安徽銅陵一輛安凱電動客車著火……2018年5月到8月,公開報道的電動汽車事故多達16起,其中事故原因判斷為“充電自燃”就有9起,其他事故原因包括電池故障、電器元件短路、停放中自燃等等。新能源汽車進入發展高速期,技術突破和安全性上的挑戰隨之而來。


新能源汽車主是指采用非常規的車用燃料作為動力來源的汽車,目前市面上最常見的是純電動汽車和混合動力汽車。與普通汽車需要內燃機一樣,電動汽車需要動力電池提供前進的能量,目前動力電池中最主要的類型是鋰離子蓄電池


“遵循科學規律,不要盲目”、“先把安全可靠的技術發展起來”,在10月17日至18日 北京舉行的“中國宜春·2018全球鋰電產業鏈高峰論壇”上,來自學界業界的人士,紛紛就鋰電池發展安全性的問題,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,造成電池內部短路。


1992年,日本索尼公司發明了以炭材料為負極,以含鋰化合物作正極的電池,在充放電過程中,只有鋰離子,沒有金屬鋰存在,也就是現在的鋰離子電池。此后,日本索尼能源開發公司和加拿大Moli能源公司分別研制成功了新型的鋰離子蓄電池(以下簡稱“鋰電池”)。目前鋰電池已廣泛用于各類手持式電子產品和電動汽車上。


對于鋰電池來說,性能好壞表現在兩個指標上:一個是充放電倍率,代表了電池的充電速度;一個是能量密度,決定了一輛車能續航多少公里。然而,對這兩項指標的盲目追求,很大程度上犧牲的是安全系數。


“快速充電技術目前還沒有出路”


“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,正極負極不發生氧化反應。但是王子冬提出,現在充電的方法和使用過程充電都是用的氧化還原反應,不是鋰電池遵循自身規律應該有的充電方法。此前王子冬團隊的實驗結果顯示,使用現在的充電方法,大概能使電池壽命降低30%。因此在這樣的情況下,王子冬認為不應當考慮用大電流充電。


鋰電池的充放電倍率是指單位額定容量內的充放電電流,例如額定容量為100Ah的電池用20A充放電時,其充放電倍率就為0.2C。一般鋰電池充電電流設定在0.2C至1C之間,電流越大,充電越快,但同時電池發熱現象也越嚴重。目前純電動汽車的充電容量都是慢充化的,基本在0.3C到0.5C之間。另一方面,用過大的電流充電會造成容量不夠滿,這是因為電池內部的電化學反應需要時間。和倒啤酒的一樣,倒太快會產生泡沫,反而倒不滿。


北京大學新能源材料與技術實驗室主任其魯介紹,今天的多元正極金屬復合氧化物電池要實現8分鐘充電,理論上大概要用10C的倍率才能做到,“這個能量不可想象”。


這些技術瓶頸實際上并不是新問題,其魯是中國鋰電池研究領域的先鋒人物之一,曾擔任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。當時三元材料電池已經可以在5分鐘內完成充電。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實的問題——城市的電力基本設施無法滿足個需求。假設一輛公交車用的是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,會對電網造成很大的沖擊。


“今天的城市電網根本做不到這一點。”其魯表示。


目前,王子冬的團隊正研究充電過程中根據電池特性調整充電方法,改了不同的充電方法后,普通標準充電法充500次的電池壽命,在新方法下可以做到充電1000次,有效減緩了電池的衰減。所以王子冬表示,即便有很多瓶頸,鋰電池一定會有特別適合自己的充電方法。


其魯認為,現階段最合適的是以車位為單位接線充電,兩三個小時、五六個小時、甚至一個晚上,這是充電技術完全可以做到。通過先把安全可靠的充電方式發展起來,來推動電動汽車的穩步、安全、健康發展。


能量密度與安全性是一對矛盾


2018年2月,財政部、工信部等四部委聯合發布《關于調整完善新能源汽車推廣應用財政補貼政策的通知》,取消了對續駛里程150公里以下純電動車的補貼,對續駛里程超過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駛里程后,續駛里程越長越好。新政策可能希望通過對動力電池系統能量密度的要求,來推進動力電池的發展。


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,汽車的續航里程就越長。


能量密度數值理應是越高越好,但電池是能量高度集中的小型裝置,當更小體積里聚集更多能量時,如果使用不當,比如溫度升高或突然遇到劇烈碰撞,其產生的后果甚至可以和炸彈相提并論。


根據新能源研究院真鋰研究發布的最新數據,2018年6月份之后,120Wh/kg的電池包的裝機量占比達到了約95%,而一年前的6月該比重僅為7.3%。也就是說國內電池系統能量密度的進步數以“驚人的速度”遠遠超過了海外。


2017-2018.8 中國電動汽車乘用車產量中不同能量密度電池包的裝機占比 來源:真鋰研究


盡管在高能量密度電池包的裝機數量有了極大提升,但如何平衡能量密度與安全性的問題尚未得到解決。


“在今天,能量密度毫無疑問和電池安全性成反比,我們還沒有解決好這個問題。” 其魯表示。


目前中國國內量產的鋰電池,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,并讓電解質離子通過。


“這是最簡單,也是最危險的辦法。”王子冬表示。


王子冬介紹,此前他的研究團隊了解過三星Note7的著火事件,檢查發現三星Note7的電池使用的隔膜約在45微米到46微米左右厚,在使用同質材料的情況下,有些動力電池制造廠商甚至在考慮用10微米、8微米厚的隔膜,在他看來這樣的想法“很膽大”。


由于電池制造過程當中避免不了掉顆粒的現象,實際隔膜都會帶些細微的“工傷”,在材料沒有突破的前提下,超薄的隔膜、可燃的電解液、加上暗流涌動的枝晶,若在這一環節鋌而走險便會埋下爆炸隱患。


“在沒有掌握住鋰電池的著火規律前,把控能量密度、安全性和壽命的平衡關系,是我們不能忽視的問題。”王子冬說。


實際上,能量密度與安全性這一“魚與熊掌”的問題,不僅困擾著中國的鋰電池技術發展,同樣也困擾著業內領先的韓國和日本。來自德意志證券韓國公司的分析師Seunghoon Han表示,目前沒有哪家公司敢說其技術路線是完全確定的,但每個公司都認為他們的電池是最安全的。鑒于其他很多行業都通過標準化和規范化,引導解決了很多安全問題,如今鋰電池行業發展面臨的這些安全問題,或許也可以需要標準化來解決。而這些發展瓶頸期的問題,并不影響快充技術和提高能量密度依然是未來的技術發展方向。


“只有將安全指標標準化、規范化之后,技術發展才會更容易確定哪些是更安全的,哪些是不安全的。”Han表示。


另一方面,高能量密度意味著需要高密度的材料,高密度的材料將會決定儲存電能的大小。當一種材料能做到的厚度達到安全極限卻還低于人們期望的時候,很多人將目光轉向尋求新的材料。王子冬認為,如果沒有材料上突破,突破高能量密度這一問題,將會在瓶頸期會停滯很長的時間,10年或50年都有可能。


而對于最近很火的石墨烯、納米材料等,其魯卻并不看好。他表示,包括此前使用的硫酸亞鐵鋰在內,這些材料實際上都是低密度材料,而三元材料多元材料等密度則高很多,未來甚至還能將密度做得更高。


“從材料角度看,石墨烯導電性能好,但由材料推導到電池再推導到電動車上,概念能一樣嗎?”其魯說,“納米材料在這個領域當中不會有什么具體應用。”


不管是快充還是高能量密度,其魯認為一定要戒驕戒躁、保持警惕,尤其對類似固態鋰電池這類能保證能量密度、使用又安全的技術,在沒有很好電導率的電解質材料出現之前,對這類電池的產業化不應抱有太多期望。


“我們還是要全力以赴發展出我們可行的技術,我認為最重要的是我們‘明天的技術’。”其魯表示。


相關產品

主站蜘蛛池模板: 作爱视频网站| 国产丝袜美女| 91最新地址永久入口| 肥婆大荫蒂欧美另类| 亚洲成人五区| 青青青在线免费观看| 婷婷六月丁| 国产对白videos麻豆高潮| 美女粉嫩饱满的一线天mp4 | 挪威的森林在线观看| 免费处女在线破视频| 制服丝袜一区在线| 欧美精品一区二区成人| 熟女av一区二区三区| 少妇bbb好爽| 校花sp裸体晾臀打屁股| 国产性自拍| www.日韩精品| 91精品一区二区三区在线观看| 色碰视频| 欧美大片免费观看| 老师扒开腿让我爽了一夜软件| 综合精品一区| 成人av免费在线播放| 在线黄网| 做床爱视频| 夜夜se| 国产视频99| 日韩小视频网站| 在线观看h网站| 精品视频网| 91av在线播放视频| 小伸进老师| 精品久久亚洲| 久操热久操| 毛片a| 国产成人午夜| 天天综合日日夜夜| 性久久久久久久久久久| 三级电影在线看| 九九热视频精品在线观看| 中国黄色片子| 黄色大片在线免费观看| 亚洲色欧美另类| 欧美巨乳美女| 懂色av成人一区二区三区| 在线成人激情视频| 欧美亚洲另类图片| 天天做天天爱| 美女扒开尿口给男人看| 黄色免费看网站| 亚洲天堂视频在线观看| 国产黄色片免费在线观看| 免看一级a毛片一片成人不卡| 性生交大全免费看| 樱桃av在线| 寡妇高潮| 综合伊人av| 91黄版| 亚洲色图欧洲色图| 色网在线视频| 高潮捣出白浆h| 久久久久久久97| avhd101老司机| 日韩久久在线| 三级视频在线观看| 密桃av在线| 欧美日韩国产二区| 亚洲欧美观看| 99色婷婷| 一级免费黄色片| 伊人手机在线| 嫩草懂你的影院| 国产波霸爆乳一区二区| 性教育老师hd| 天海翼一区| 中文字幕免费一区二区| 五月的婷婷| 国产第56页| 色综合啪啪| 淫欲模特在线观看| 国产社区在线| 二区不卡| 在线精品自拍| 男人av资源站| 日日干天天操| 国产嫩草在线| 喷水在线| 日韩欧美一区二区精品| 国产片网址| 成人在线观看免费爱爱| 久草在现| 麻豆伦理片| 欧美丰满熟妇bbbbbb百度| www.香蕉网| 亚洲中文无码a∨在线观看| 美国av一区二区| 爆操老女人| 视频在线a|