磷酸铁锂是现阶段较成熟的动力和储能蓄电池产品

2018-12-26      363 次浏览

“十二五”期间,在国家相关政策主导下,新能源客车成为国内客车产销增长最大亮点。新能源客车产销的增长,拉动了对动力电池的需求。行业专家断言:动力电池,无疑是影响中国客车行业跨越式发展最关键的要素。但同时,在动力电池行业,关于三元和磷酸铁锂的安全性争议也是由来已久,商用电动车尤其是客车究竟该使用哪种电池一直众说纷纭,为此,中国客车网记者近期采访到了宁德时代新能源科技股份有限公司(CATL)驻京办主任、测试和验证中心总监种晋。


CATL作为一家在动力与储能电池领域布局的企业,其众多产品被广泛应用于国内外大中型电网储能系统及电动汽车动力电源系统等领域,在全球专业锂电池储能系统制造商中处于领先地位,与国内外众多知名品牌企业建立了长期的战略合作伙伴关系。


对于动力电池技术路线之争,对于三元锂电池和磷酸铁锂电池之争,想必CATL是较有发言权的。


技术路线之争因何而来


据种晋介绍,我们国家在“十五”期间开始推动中国电动汽车动力电池的研发,当时主要是镍氢电池和锰酸锂电池。“十一五”期间,电动汽车动力电池则主要是磷酸铁锂电池,应该说磷酸铁锂电池的发展支撑了国家“十二五”电动汽车的发展。而在“十二五”期间,国家重点研发转向了三元锂离子电池,这在一定程度上,引起了三元和磷酸铁锂的技术路线之争。


不可否认的是,“十一五”期间,国家在锂离子电池基础研发和产业链上做了大量的鼓励工作,并使得该产业链优势在“十二五”期间得以发挥和放大,因而建立起了有中国产业特色的磷酸铁锂电池产业链。而在“十二五”期间,科技导向的牵引作用使得更多的优势研发资源被集中在了三元锂离子电池上,使得我们能够看到“十二五创新工程汇报”有180Wh/kg的单体蓄电池产品被量产,足以显示出集中力量进行科技攻关的强大威力。“十三五”期间,科技部重大专项项目的导向作用会继续被加强,如300Wh/kg比能量目标的确立,会继续为动力蓄电池产业发展做好研发和技术储备。


正是由于在“十二五”期间,科技部重点研发转向了三元锂离子电池,中国有相当一部分的电池企业和研发机构包括BYD、CATL、力神、中航锂电、万向、国轩等都以市场需求为导向进行了大量的量产化公关,把“十一五”期间磷酸铁锂电池的科研成果完全要转化成规模化量产产品,并且是市场主动需求的高性价比产品。


其中,作为知名的动力电池品牌企业,为保障动力电池安全,CATL的设计和管理思想,都是从最基础的基因(gene)和基本结构单元(cell)考虑,依次发展和壮大较大物理尺度的实体。基因、单元、实体都可从基因角度被设计,具有可制造性,且能被验证和测试,并具有可重复性。对动力电池从研发设计到整个生产过程的严格要求,给了CATL发展安全、可靠动力和储能蓄电池的基本保障。


动力电池安全从何着手


2015年12月13日香港电动巴士发生爆燃,据专业机构证实,此次事故为该巴士的电池所致。对纯电动客车安全问题,种晋认为,纯电动客车考虑的首要问题是乘客安全第一,纯电动客车的安全等级应高过普通乘用车等级。那么,电动(混合电动)客车要想避免发生电池起火事故,应从哪些方面加强管理?


种晋表示,产品安全是个系统工程,包括化学安全、电气安全、机械安全和功能安全四大方面;涉及从材料本征安全性,单体设计和制造、管理系统、电池包、充电桩、整车以及运营、维护监管等方方面面。以上是从企业自身能力角度说的,不仅有对电池制造厂商的要求,也有对整车制造厂商和充电桩厂商的要求,还有对这几大行业之间合作的要求。我们现在需要面对的现实是全国分散的成百上千、大小不同、能力不同的电池制造厂、整车制造厂及充电桩厂商,产品质量良莠不齐。如果锂离子电池制造企业准入规范和节能与新能源汽车企业准入规范条件被完全执行,在准入和生产管控方面将对节能与新能源车辆的质量安全方面给与强有力的管理保障。


目前政府方面正积极展开的各类引导政策将会产生巨大的安全促进作用。对于准入管理这一块儿,电池、节能与新能源汽车、充电桩行业、用户、专业研究和管理机构及政府和协会都在积极探讨建立合适的技术标准和规范来扶持电动(混合电动)客车行业的健康发展和运营。


磷酸铁锂电池和三元锂离子电池谁更优


对于当前热议话题,电动客车究竟使用磷酸铁锂还是三元电池,种晋也谈到了自己的看法。他表示,从现阶段动力蓄电池产品发展成熟度角度来看,应以发展较成熟的磷酸铁锂电池为主。三元动力蓄电池目前还处在发展起步期,技术成熟度和稳定度都还不够,在应用总能量被严格控制的情况下需要更多、更充分的验证,待其3-5年成熟后再逐步推广到电动客车领域。况且,目前中国拥有磷酸铁锂电池的产业优势和广阔的市场前景,作为电池从业者,CATL认为磷酸铁锂电池产业的重要性已经关系到了国家未来的能源安全和产业战略安全,这是需要电池从业人和厂商坚持的国家事业。


从理论上来说,无论磷酸铁锂还是三元电池,应用于乘用车和商用车上的设计周期和验证规范都是一致的。相比较而言,客车对安全的验证标准要求更严格。由于乘用车的发展和培育靠的基本是市场选择,而商用车,尤其是客车享受到了更多的政府补贴,个别企业为了能提前上市,获利政府补贴,把严重压缩了验证周期的电池产品用到了客车上面,这必然为安全埋下隐患。直观来看,已经有4—7年以上规范验证的磷酸铁锂电池和只有1-2年未充分验证的三元电池,其安全性差距可想而知。


种晋提到,在国家部委的关怀下,欧阳明高、董扬、王秉刚等一大批专家、领导已为国家动力及储能蓄电池产业的发展规划了广阔的发展方向,而应用、研究、储备三代并行的路线需要从业人员和厂商正确走出来。中国的各大电池厂商应该、也都会都能够走好动力与储能蓄电池发展之路。中国的消费电子电池产业发展已经给动力与储能蓄电池产业发展做出了很好的榜样!


同时,作为知名的动力与储能蓄电池品牌企业,CATL认为无论是动力电池安全,还是电动客车安全,都应该是全社会的责任,更应该是产品制造第一责任人的责任和义务。CATL因此呼吁行业联动并配合政府的引导,产业和行业的健康发展才将真正有助于中国实现新能源汽车发展国家战略。

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