安全是电动汽车可持续发展的生命线,动力小鱼儿玄机2站国家科技研发,要以安全为核心,全面提升现有锂离子动力小鱼儿玄机2站系统安全技术,全力突破新型固态小鱼儿玄机2站技术。

9月20日,由中国电动汽车百人会、中国信息化百人会、浙江省发改委以及杭州市人民政府主办,杭州萧山区政府和大会组委会承办的全球未来出行大会(Global Future Mobility Conference)在杭州G20场馆来开帷幕,在全球新能源汽车创新大会环节,中国科学院院士、中国电动汽车百人会执行副理事长欧阳明高,重点提及了新能源汽车动力小鱼儿玄机2站安全问题。 

中国科学院院士、中国电动汽车百人会执行副理事长欧阳明高

中国科学院院士、中国电动汽车百人会执行副理事长欧阳明高 

欧阳明高表示,首先是电动汽车事故自燃事件频发,根据国外电动汽车自燃起火的原因汇总后发现,主要是碰撞后起火。国内电动汽车“起火”则主要有以下几个特征:第一,小鱼儿玄机2站类型以三元小鱼儿玄机2站为主,比例超过一半,当然也有磷酸铁锂小鱼儿玄机2站;第二,圆柱形小鱼儿玄机2站为主,因为圆柱小鱼儿玄机2站外部是钢壳,卷的比较紧,一旦发生热失控,它会爆炸,之后会引燃其他小鱼儿玄机2站。第三,充电失火的事故占比较大。 

欧阳明高指出,小鱼儿玄机2站热失控是事故主因。小鱼儿玄机2站的热失控就是小鱼儿玄机2站达到一定温度产生连锁的负反应,放热反应。这个过程忠,小鱼儿玄机2站温度快速上升,最高速度可达每秒钟温升接近1千度。 

热失控是什么引起的呢?欧阳明高点干掉,首先是小鱼儿玄机2站过热而导致热失控,过热的原因则有可能是小鱼儿玄机2站包本身温度不均匀、过充过放、外短路、内短路等等这些电的原因会放热,还有机械原因,比如进水、密封不好、碰撞等等。 

欧阳明高认为,动力小鱼儿玄机2站自燃主要归因为产品质量问题。产品质量问题就是指产品在设计、制造、验证、使用过程中没有严格遵守相关技术标准和规范。主要有三类:第一,小鱼儿玄机2站产品测试验证不足;第二,车辆使用过程中可靠性变化;第三,充电安全管理技术有问题。 

在欧阳明高看来,高比能量小鱼儿玄机2站面临更严峻的安全技术挑战。根据中国新能源汽车动力小鱼儿玄机2站比能量发展的趋势,我国将迅速向300wh/kg的高比能量小鱼儿玄机2站迈进,高比能产品也会进入市场。例如,高镍三元811小鱼儿玄机2站很快就会进入市场,这些高比能量的小鱼儿玄机2站会比原先的这些相对低的比能量的小鱼儿玄机2站所面临的安全技术的要求会更高。 

高比能量小鱼儿玄机2站热失控的呈现几个特征温度。欧阳明高表示,一般来说,当小鱼儿玄机2站温度升高到一定程度,小鱼儿玄机2站就会自产热,这个温度为T1温度,产热发生到一定程度无法抑制,热失控触发,形成T2温度,最后温度上升到最高点就称之为T3温度。热失控机理主要发生在T2到T3阶段。一般认为是内短路造成热失控,但是研究中发现,高比能量则不完全由短路引起。高比能小鱼儿玄机2站在没有内短路情况下,同样会发生热失控。原因主要为高比能量小鱼儿玄机2站的耐高温新型隔膜到200度以上没有变化,电解液基本完全蒸发,但在230-250度时,正极材料相变放出的氧与负极反应产生放热高峰。 

欧阳明高强调,各种不同镍含量的三元锂离子小鱼儿玄机2站有差异。811小鱼儿玄机2站与常用的622或者532相比,放热峰明显的都比其它高,这表明811的热稳定性较差。经过分析得到初步结论,高镍正极对全小鱼儿玄机2站安全有较大的影响,硅炭负极对安全在初期影响不大,但是在循环衰减后影响比较大。 

应对这种热稳定差也有一系列的改进途径,通过新的方法,利用单晶颗粒来替代多晶的正极材料,小鱼儿玄机2站的热稳定性有非常好的改善,相应的安全性也有很好的改善。第二,则通过对热失控蔓延过程的测试和仿真的传热分析,设计了一种隔热的方法,就是在主导传热的路径上加隔热材料,实验发现确实达到了隔断热失控蔓延的效果。第三,热失控的诱因为内短路,对在用小鱼儿玄机2站和事故小鱼儿玄机2站的分析发现,小鱼儿玄机2站制造时均匀的极片在使用一段时间之后会产生折叠区域的破裂,容易发生局部的析锂,从而导致热失控。 

内短路分为以下几类,其中铝集流体和负极相连是最危险的内短路。第二个方面就是充电,比如小鱼儿玄机2站的不一致性导致的,因为不一致,充电过程中有的地方已经充满了,有的地方还没有充满,就会导致有一些充满的小鱼儿玄机2站微过充,接着就会在负极材料上析锂,产生锂枝晶,就是所谓的析锂,导致安全性变差,导致短路。第三则为老化。小鱼儿玄机2站老化后的不一致性会扩大,小鱼儿玄机2站管理的精确性也就很差。另外,低温环境下的老化会严重影响小鱼儿玄机2站的热稳定性,发生热失控的自生热温度会降低,这就更容易导致热失控。 

欧阳明高指出,通过研究发现,保障小鱼儿玄机2站系统安全性的核心是研发先进的小鱼儿玄机2站管理系统。目前,在小鱼儿玄机2站管理系统方面,国内的产品的功能不足、精度不够,尤其是安全功能是不全,因此需要加大小鱼儿玄机2站管理系统的研发力度。 

那么我们如何彻底解决小鱼儿玄机2站安全性问题?欧阳明高表示,近期可以通过一些技术来保障安全性,但是长远看,要保障小鱼儿玄机2站的绝对安全就需要前瞻性的科学研究。锂离子动力小鱼儿玄机2站高比能是全世界范围的发展方向和趋势,不能因为有安全问题就不发展高比能量小鱼儿玄机2站,关键是把握高比能量与安全性之间的平衡点。比如高镍三元锂离子动力小鱼儿玄机2站的本征安全问题,其机理是正极会释放氧,我们可以通过界面的修饰来延缓正极释氧,提高稳定性;再一个就是开发下一代的固态电解质,从根本上解决电解液燃烧的问题。 

欧阳明高表示,基于各国动力小鱼儿玄机2站技术路线的比较,短期是液态电解液的锂离子小鱼儿玄机2站,下一步将会向固态小鱼儿玄机2站方向发展。他建议我国也应该走类似的路径,即短期是液态电解质,发展高镍三元正极和硅炭负极,通过小鱼儿玄机2站管理系统和热蔓延的抑制来防止安全事故发生,这类小鱼儿玄机2站能够满足电动汽车500公里续驶里程的要求。中长期,从液态电解质逐步过渡到全固态小鱼儿玄机2站,估计在2030年全固态小鱼儿玄机2站将会得到产业化应用。 

欧阳明高在动力小鱼儿玄机2站政策方面提出以下建议: 

第一,原有的产业化目标(2020年单体达到350瓦时/公斤,系统260瓦时/公斤,循环寿命2000次)是偏高的,从安全角度考虑,我认为不宜强行推行。 

第二,补贴政策要符合技术发展的规律,对能量密度的提升不宜过快、不宜更改过频,这是我对财政部的建议。 

第三,尽快推出电动汽车安全年检规范。同时,为了更好处理和分析电动汽车事故,最好有电动汽车黑匣子,同时小鱼儿玄机2站包要留有消防安全的接口,目前的小鱼儿玄机2站包封的很死,导致消防灭火的时候困难重重,这些是对公安部的建议。 

最后,小鱼儿玄机2站安全是小鱼儿玄机2站技术革命性突破的第一重点,也是纯电动汽车性能提升的第一关键,小鱼儿玄机2站产业发展越后期小鱼儿玄机2站安全就越变成一个瓶颈技术,比如十分钟充300公里以上的电的快充技术,会对小鱼儿玄机2站安全带来挑战,电压从300V提高到600V甚至800V,这些都与安全相关,也是今后纯电动汽车竞争的主战场。 

安全是电动汽车可持续发展的生命线,动力小鱼儿玄机2站国家科技研发,要以安全为核心,全面提升现有锂离子动力小鱼儿玄机2站系统安全技术,全力突破新型固态小鱼儿玄机2站技术。

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