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新能源動(dòng)力電池汽車系統(tǒng)之核心三電系統(tǒng)

鉅大鋰電  |  點(diǎn)擊量:0  |  2020年07月15日  

眾所周知,新能源汽車差別于傳統(tǒng)燃油車最核心的技術(shù)在于“三電”部分——電池、電機(jī)、電控。在近幾個(gè)月內(nèi)接連發(fā)生的多起電動(dòng)汽車自燃事件,將新能源汽車的電池安全問(wèn)題推上了風(fēng)口浪尖。涉事車輛包括特斯拉、蔚來(lái)、比亞迪等著名品牌。


新能源汽車動(dòng)力鋰電池是非常“年輕”的產(chǎn)品,1996年通用推出EV-1采用的是鉛酸電池,它是現(xiàn)代電動(dòng)汽車架構(gòu)雛形,從鉛酸電池到日系混動(dòng)的鎳氫電池,再到現(xiàn)在流行的鋰離子電池,也才20多年。


動(dòng)力鋰電池的關(guān)鍵在電芯,電芯最重要的材料便是正負(fù)極、隔膜、電解液。正極材料廣為熟知的有磷酸鐵鋰、鈷酸鋰、錳酸鋰、三元、高鎳三元。大部分自主品牌主機(jī)廠都沒(méi)有自己的電芯與電池組設(shè)計(jì)能力。目前動(dòng)力鋰電池中,鎳氫電池面對(duì)淘汰,鉛酸電池全憑保有量在支撐,故目前以鋰離子電池最為主流。


一般來(lái)說(shuō),鋰離子電池出現(xiàn)安全問(wèn)題表現(xiàn)為燃燒甚至爆炸,出現(xiàn)這些問(wèn)題的根源在于電池內(nèi)部的熱失控。除此之外,一些外部因素,如過(guò)充、火源、擠壓、穿刺、短路等問(wèn)題也會(huì)導(dǎo)致安全性問(wèn)題。鋰離子電池在充放電過(guò)程中會(huì)發(fā)熱,假如出現(xiàn)的熱量超過(guò)了電池?zé)崃康暮纳⒛芰Γ囯x子電池就會(huì)過(guò)熱,電池材料就會(huì)發(fā)生SEI膜的分解、電解液分解、正極分解、負(fù)極與電解液的反應(yīng)和負(fù)極與粘合劑的反應(yīng)等破壞性的副反應(yīng)。


有別于傳統(tǒng)燃油車,純電動(dòng)汽車在碰撞時(shí)不僅僅會(huì)造成車體變形和乘員機(jī)械傷害,碰撞還可能引起高壓系統(tǒng)的竄動(dòng)、擠壓、開(kāi)裂、短路,從而發(fā)生漏電、熱沖擊、爆炸、燃燒等,乘員就有可能受到電傷害、化學(xué)傷害、電池爆炸傷害以及燃燒傷害等。


因此純電動(dòng)汽車的安全性能則要考慮乘員和動(dòng)力鋰電池包兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn),不僅要關(guān)注乘員的傷害值,還要考慮動(dòng)力鋰電池在碰撞時(shí)的安全防護(hù)。今年四月二十二日所發(fā)生的蔚來(lái)ES8自燃事件即為此類原因。有關(guān)新能源汽車的話題和關(guān)注往往集中于4點(diǎn):續(xù)航里程、使用便利性(充電及充電設(shè)施)、安全性、生命周期(電池)。


我們可以看到這種種都與新能源汽車中的電池組息息相關(guān)。一個(gè)電池組系統(tǒng)成本包括電池、電池管理系統(tǒng)和包含功能元器件、線束、結(jié)構(gòu)件等零部件的pACK系統(tǒng)三部分組成。市面上常見(jiàn)的新能源汽車,尤其是純電動(dòng)汽車,電池組成本占據(jù)整車售價(jià)的10~40%左右。


不同品牌車企也對(duì)電池組供應(yīng)了不同的質(zhì)保服務(wù),如比亞迪旗下的車型重要為4年或10萬(wàn)公里、6年或15萬(wàn)公里這兩種不同的整車質(zhì)保政策,而為了解決新能源車消費(fèi)者的顧慮,比亞迪還針對(duì)其新能源車推出了“電芯終身質(zhì)保”的保修政策。


這里要說(shuō)明的是,終身質(zhì)保的是電芯,而不是電池。比亞迪承諾假如電動(dòng)汽車主發(fā)現(xiàn)車輛的續(xù)航里程大幅衰減(電池衰減率),可以找售后部門進(jìn)行相關(guān)檢測(cè)。假如是因電芯質(zhì)量問(wèn)題導(dǎo)致的衰減,那么比亞迪將給予相應(yīng)的維修和更換。但假如結(jié)果顯示并非電芯質(zhì)量問(wèn)題,而是其他原因?qū)е碌睦m(xù)航衰減,就要根據(jù)車輛本身的保修政策進(jìn)行保修。


新能源汽車向市場(chǎng)推廣、普及已經(jīng)有一段時(shí)間了,國(guó)家政策補(bǔ)貼也已開(kāi)始收縮,以多數(shù)新能源汽車的質(zhì)保期5年或8萬(wàn)公里為基準(zhǔn),國(guó)內(nèi)第一批進(jìn)入市場(chǎng)的新能源汽車動(dòng)力鋰電池已經(jīng)進(jìn)入衰減期。


那么有有關(guān)動(dòng)力鋰電池的回收問(wèn)題也將是一股潛力巨大的新興市場(chǎng),按照新能源汽車5年或8萬(wàn)公里的質(zhì)保期,經(jīng)計(jì)算預(yù)計(jì)2020年動(dòng)力鋰電池將進(jìn)入規(guī)模化退役階段,屆時(shí)累計(jì)將超過(guò)20萬(wàn)噸(24.6GWh)電池,假如按70%可用于梯次利用計(jì)算,大約有累計(jì)6萬(wàn)噸電池要報(bào)廢處理。


4S回收電池后把電池運(yùn)回車企,對(duì)電池性能進(jìn)行檢測(cè),根據(jù)電池狀況確定到底是進(jìn)行梯次利用還是再生利用,并移交給相關(guān)電池回收利用公司。但面對(duì)日漸龐大的新能源市場(chǎng),這樣的體量還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。但是關(guān)于動(dòng)力鋰電池衰減程度的評(píng)判并沒(méi)有明確說(shuō)明,目前電池檢測(cè)重要依賴于廠家,檢測(cè)方法方式都有所不同,對(duì)消費(fèi)者來(lái)說(shuō)比較被動(dòng)。鑒于動(dòng)力鋰電池質(zhì)保亂象,衰減標(biāo)準(zhǔn)如何界定、是否要統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)是繼續(xù)解決的問(wèn)題。


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