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三元电池和磷酸铁锂电池性能比较 争斗是必要的

导读: 工信部在百人会上的发言——“……工信部将组织开展对三元锂电池的风险评估,在评估完成前,暂停三元锂电池客车列入新能源汽车推广应用推荐车型目录”,让前几天扑面而来的新闻坐实了,大家都在争议官方不应该下次结论,从行政上对技术的发展划定一道沟壑。

  这几天很多同行朋友在热议工信部在百人会上的发言——“……工信部将组织开展对三元锂电池的风险评估,在评估完成前,暂停三元锂电池客车列入新能源汽车推广应用推荐车型目录”,让前几天扑面而来的新闻坐实了,大家都在争议官方不应该下次结论,从行政上对技术的发展划定一道沟壑。本人仅从技术的角度分三个层次辩证地来阐述一下自己对此的看法,回应同行的诉求。

  一、电池系统安全性与电芯的关系

  纯电动车的安全事故基本都是由于动力供给系统-电池系统引起的。但电池系统的安全失效不仅仅是由单体电芯引起。作为一个由单体电池,电管理系统,热管理系统,机械零部件综合组成的复杂系统,其中机械连接的稳定性会带来热和电阻的不均匀性,可导致电池之间局部过热或一致性变差;电管理和热管理不仅涉及电池的安全使用(过压,欠压),同时也涉及热的不一致带来的电池不一致,在这种情况下如果电管理失效,可导致热失控,即我们经常说的热电一体化设计,热电耦合课题。

  所以,电池系统安全性与电芯安全性之间是充分非必要关系,而非充要关系。

三元电池和磷酸铁锂电池性能比较 争斗是必要的

  二、电芯的安全性失效因素

  电芯的安全失效的可能原因有内短路和滥用(包括外部撞击),但绝大多数是由内短路引起的(在现有公开的电动车安全事故分析中虽然公开原因不提及此,但不可否认这是主要因素)。而内部短路与体系是没有任何关系的,主要取决于电池的制成控制。对制成控制的管理恰恰是国内落后于国外的关键所在,也是以后精细化发展必须要提高的一个短板。

  制成控制不好,不仅可能引起内短路,同时可带来电池一致性的问题。一致性问题反过来会由于电池系统电管理的“突发”问题引起整个系统的失效,即制成是根本,一致性与安全也是串联的影响关系。

  三、材料的安全性与电池安全性的关系

  关于材料与电池的安全性关系,专业人士都很熟悉的三张图:电池的热失控步骤图,材料的DSC/ARC图和电池的ARC图(省略),清晰地看出电池的安全性与材料的安全性之间是充分非必要关系,而不是充要关系。但恰恰是材料的DSC图成为大家诟病三元不好的重要依据。我想在第一点里已经提及它们的关系了。

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