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干货解读:三元材料到底是什么鬼,为什么会招惹安全是非?

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时间:1900/1/1 0:00:00

关于电池的技术路线,争议由来已久。三元材料动力电池单独针对新能源客车暂停使用,立即引起业内广泛争议。2月26日,第一电动网在北京举办“三元材料电池安全性辩论”沙龙,来自动力电池、整车、科研等领域的精英代表齐聚一堂,共同开拓脉冲动力电池的技术和市场。[点击查看:三元材料动力电池专题]

参加沙龙讨论的嘉宾有中国化学与物理动力工业协会秘书长刘焱龙、博坦科技创始人聂亮、北京波士顿电池科技有限公司高级总监马俊峰、北京左思信息咨询有限公司首席顾问童子谦、俄罗斯圣彼得堡国立理工大学功能材料与新能源技术研究所王庆升、远东福斯特新能源有限公司销售总监谭浩海、自行车电池R&D中心副高级工程师宋华杰等。第一电气网CEO邱开军主持沙龙。

“三元材料电池安全性之争”沙龙现场

什么是三元材料电池?使用现状如何?为什么人们会担心安全问题?在前半段的讨论中,嘉宾们各抒己见,但都否定了单独质疑三元材料安全性的结论。总的来说,汽车由燃油向电动转换的过程正在发生,速度很快。所有的电动汽车都面临着电池安全的问题。

王庆升:“不安全三元材料”存在概念错误

三元材料和磷酸亚铁锂等其他正极材料各有优劣,但没有安全与不安全之分。三元材料和其他正极材料,如磷酸亚铁锂,各有优缺点。材料的安全性过于片面,材料在不同的条件下,如环境、结构、体积、生产工艺等,都有不同的应用结果。这是一个系统工程。我们需要做的是充分发挥电池材料的优势,屏蔽劣势。

王庆升,俄罗斯圣彼得堡国立理工大学功能材料与新能源技术研究所。

材料的安全性不是以其本身的物理指标来判断的,在使用的过程中如何控制和使用好才是最重要的。三元材料本身的氧化放热还原温度与磷酸亚铁锂不同,但不代表磷酸亚铁锂材料氧化放热温度高就是安全的。对电池安全性的研究是以热为基础的。如果电池本身设计成产生的热量非常低,散热非常好,那么不管用什么体积,什么材料,其实都是安全的。观念上的错误导致人们认为三元材料不安全,磷酸亚铁锂也存在隐患。因此,对材料安全性的研究是基于材料的理化指标,以及材料匹配、产热和散热的机理,而不是材料的安全性和不安全性。这是不可能谈的。

刘焱龙:三元锂电池是未来的发展方向。

动力电池的发展与我国早期发展动力电池的路线有很大关系。十一五期间,国家对磷酸亚铁锂给予了更多的支持,2013 -2015年动力电池产业化加速。从国家政策的发展方向来看,未来政策对三元电池的支持力度会更大,所以很多企业都把三元电池作为发展方向。2015年9月,对国内动力电池企业产能进行了初步统计。30多家企业9月份完成产能300多亿瓦时,除了少数企业是三元,250多亿瓦时主要在磷酸亚铁锂,包括后续的扩产。

中国化学与物理动力工业协会秘书长刘焱龙

从2015年动力电池的应用来看,规模已经达到200多亿,超过……其中70%在磷酸亚铁锂,尤其是乘用车,乘用车向三元发展。但2016-2020年新能源客车补贴政策提出了Ekg的要求,促使客车企业向三元锂电转移。总的来说,三元锂电池是未来的发展方向。

就材料本身而言,三元材料和磷酸亚铁锂材料在热量失控时,热分解的温度会有所不同。三元材料温度较低,磷酸亚铁锂材料温度较高。另外,企业做实验时,挤压试验的结果是三元材料在短时间内会有更严重的结果,比如很快会燃烧爆炸,磷酸亚铁锂可能会冒烟更多。在生产过程控制中,尽量在不达到热分解温度时进行,所以有一些控制事故的措施。材料本身存在一些特性,需要在制造和应用的后期采取各种防护措施,使三元材料电池更加安全。

马俊峰:整车缺少热管理方案。

波士顿电池之所以选择三元锂技术路线,是因为电动车有轻量化的发展方向,Ekg指数决定寻找高能量密度的技术路线。从现在来看,三元锂电池是相对可量产的,能量密度高,低温性能也有一定水平。目前波士顿的三元锂电池能量密度可以达到125Wh/kg左右。

马俊峰,北京波斯顿电池技术有限公司高级总监

安全性和电池材质关系不大,更重要的是应用场景。一路跑的新能源车越来越多,需要反思电池安全。从哪些角度可以保证我们现在的行业发展会更好,如何保证车不会出大的事故,或者即使发生了火灾爆炸事故,也能保证我们的会员在有限的范围内安全离开客车。回顾中国这两年的发展,大概五六个月就有一款新能源车推向市场。大部分产品都是改装车,至少有一半以上没有考虑热管理方案,这是制约电池的一个软肋。波士顿电池目前采取的市场策略是尽可能与对电池要求相对宽松的车辆合作。因为整车不能提供良好的环境,所以电池在相对活性不是最高的状态下使用,以降低安全风险。这个安全问题更多的是从车辆和园区的角度出发,素材略有偏颇。

宋华杰:电池安全应加强质量控制。

起初,BIC电池主要开发磷酸铁锂电池,后来基于重量轻和能量密度的考虑,逐渐被三元材料取代。国家要求2020年动力电池能量密度要达到300wh/kg,依靠磷酸亚铁锂很难,所以我们选择三元方向。分组后的BIC电池能量密度约为120~130 wh/kg。

自行车电池R&D中心副高级工程师宋华杰

电池由四种主要材料组成,正极级、负极级、电解液和隔膜。电解液一般是有机溶剂,也是最先着火的。业内关于安全性的争论不应该是关于正三元材料,而是关于质量控制。电池的着火主要是因为热量在内部堆积,没有办法扩散出去。只要我们尽可能快地释放热量,就可以非常安全。

谭浩海:三元电池在低温下有优势。

远东福斯特新能源有限公司一直专业做电池,18650三元材料电池系统电池。选择三元材料系统是因为其可塑性强和能量密度高。2015年,工信部有规定,物流车电池组整包质量不得超过整车质量的25%。轻量化的要求决定了三元材料电池将成为未来的主流。……e认为国产三元电池和国外的质量差异取决于设备和自动化程度。2015年,远东福斯特开始布局,与远东电缆合并,引进韩国自动线,将于今年4月量产。后续策略还是以三元材料为主。

远东福斯特新能源有限公司销售总监谭浩海

电池安全的导火索是电池组、电芯、包装和使用习惯。三元和磷酸亚铁锂很不一样。三元对温度不是特别敏感。但如果在北方市场使用磷酸亚铁锂,能量转换率会大大降低。本来跑100公里,北方可能只跑60公里,最多70公里。三元材料在这个领域非常有优势。目前新能源行业是一个新兴行业,需要行业共同突破这个难关,非常看好后期三元材料的广泛应用。

童子谦:从系统角度考虑电池安全

2002年开发混合动力公交车时,使用的是镍氢电池。当时动力电池里镍氢电池还是不错的,但是最后混合动力公交车起火了,事故不是镍氢电池造成的。电动车起火的问题必须从制度的角度考虑,而不能单从材料的角度考虑。从安全性来看,业内讨论固态电池最安全,但离市场化应用还很远。如果说材料,从我们的角度来说,有领导说电池占10%,运维、系统组成、充电各占30%,所以光电芯不是最重要的。不同的地区,不同的车,不同的环境,系统工程不是简单的考虑某个材料问题,而是要综合考虑。

童子谦,北京左思信息咨询有限公司首席顾问

聂亮:磷酸铁锂电池和商业化要求差距很大。

国内企业应该是在没有对未来进行深入研究和判断的情况下选择了磷酸亚铁锂,相对盲目的采用了。杭州电动车运营数据显示,动力电池已经更换过一次,磷酸亚铁锂在低温下的实际性能远远达不到商业化的要求。在这种情况下,该行业将在成本和能源密度之间找到一个平衡点,以实现可持续发展。根据计算,一个产品能否持续发展,平衡点大约是一吨车重,需要的能量是30千瓦。1t的车跑300km才是这个产品的实用标准,电池的价格应该是3元/小时。

博坦科技创始人聂亮

关于安全,所有电池都要承认不安全,在此基础上再考虑如何做好防护。等电池材料都出来了,一下子分不清哪些是好的,哪些是坏的。电池安全主要在使用中,受多种因素影响。单单排斥三元材料是不合理的。电动车发展初期有所担忧是正常的。希望通过这次事件有一个科学的决策程序或者工程验证方法。目前暂停三元材料电池在客车领域的应用,不仅会耽误发展时机,还会吓跑很多原本准备进入这个行业的投资。大多数汽车火灾是由电线引起的。电池不安全也没关系。只要车安全,以后大车不安全也没关系,只要人安全就好。现在说到电池上的正极材料,五分之一的事情都没有必要上升到安全和不安全。需要通过充分的工程验证,用数据说话。

相关阅读:动力电池与新能源汽车产业如何发展澄清了“三元锂电池”的困惑之后,关于电池的技术路线之争由来已久。三元材料动力电池单独针对新能源客车暂停使用,立即引起业内广泛争议。2月26日,第一电力网举办了“关于T……“纳米材料电池”沙龙在北京举行,来自动力电池、汽车和科研领域的精英代表齐聚一堂,共同开发脉冲动力电池的技术和市场。[点击查看:三元材料动力电池专题]

参加沙龙讨论的嘉宾有中国化学与物理动力工业协会秘书长刘焱龙、博坦科技创始人聂亮、北京波士顿电池科技有限公司高级总监马俊峰、北京左思信息咨询有限公司首席顾问童子谦、俄罗斯圣彼得堡国立理工大学功能材料与新能源技术研究所王庆升、远东福斯特新能源有限公司销售总监谭浩海、自行车电池R&D中心副高级工程师宋华杰等。第一电气网CEO邱开军主持沙龙。

“三元材料电池安全性之争”沙龙现场

什么是三元材料电池?使用现状如何?为什么人们会担心安全问题?在前半段的讨论中,嘉宾们各抒己见,但都否定了单独质疑三元材料安全性的结论。总的来说,汽车由燃油向电动转换的过程正在发生,速度很快。所有的电动汽车都面临着电池安全的问题。

王庆升:“不安全三元材料”存在概念错误

三元材料和磷酸亚铁锂等其他正极材料各有优劣,但没有安全与不安全之分。三元材料和其他正极材料,如磷酸亚铁锂,各有优缺点。材料的安全性过于片面,材料在不同的条件下,如环境、结构、体积、生产工艺等,都有不同的应用结果。这是一个系统工程。我们需要做的是充分发挥电池材料的优势,屏蔽劣势。

王庆升,俄罗斯圣彼得堡国立理工大学功能材料与新能源技术研究所。

材料的安全性不是以其本身的物理指标来判断的,在使用的过程中如何控制和使用好才是最重要的。三元材料本身的氧化放热还原温度与磷酸亚铁锂不同,但不代表磷酸亚铁锂材料氧化放热温度高就是安全的。对电池安全性的研究是以热为基础的。如果电池本身设计成产生的热量非常低,散热非常好,那么不管用什么体积,什么材料,其实都是安全的。观念上的错误导致人们认为三元材料不安全,磷酸亚铁锂也存在隐患。因此,对材料安全性的研究是基于材料的理化指标,以及材料匹配、产热和散热的机理,而不是材料的安全性和不安全性。这是不可能谈的。

刘焱龙:三元锂电池是未来的发展方向。

动力电池的发展与我国早期发展动力电池的路线有很大关系。十一五期间,国家对磷酸亚铁锂给予了更多的支持,2013 -2015年动力电池产业化加速。从国家政策的发展方向来看,未来政策对三元电池的支持力度会更大,所以很多企业都把三元电池作为发展方向。2015年9月,对国内动力电池企业产能进行了初步统计。30多家企业9月份完成产能300多亿瓦时,除了少数企业是三元,250多亿瓦时主要在磷酸亚铁锂,包括后续的扩产。

中国化学与物理动力工业协会秘书长刘焱龙

从2015年动力电池的应用来看,规模已经达到200多亿,70%以上在磷酸亚铁锂,尤其是乘用车,乘用车向三元发展。但2016-2020年新能源客车补贴政策提出了Ekg的要求,促使公交企业向三元锂柳转移……总的来说,三元锂电池是未来的发展方向。

就材料本身而言,三元材料和磷酸亚铁锂材料在热量失控时,热分解的温度会有所不同。三元材料温度较低,磷酸亚铁锂材料温度较高。另外,企业做实验时,挤压试验的结果是三元材料在短时间内会有更严重的结果,比如很快会燃烧爆炸,磷酸亚铁锂可能会冒烟更多。在生产过程控制中,尽量在不达到热分解温度时进行,所以有一些控制事故的措施。材料本身存在一些特性,需要在制造和应用的后期采取各种防护措施,使三元材料电池更加安全。

马俊峰:整车缺少热管理方案。

波士顿电池之所以选择三元锂技术路线,是因为电动车有轻量化的发展方向,Ekg指数决定寻找高能量密度的技术路线。从现在来看,三元锂电池是相对可量产的,能量密度高,低温性能也有一定水平。目前波士顿的三元锂电池能量密度可以达到125Wh/kg左右。

马俊峰,北京波斯顿电池技术有限公司高级总监

安全性和电池材质关系不大,更重要的是应用场景。一路跑的新能源车越来越多,需要反思电池安全。从哪些角度可以保证我们现在的行业发展会更好,如何保证车不会出大的事故,或者即使发生了火灾爆炸事故,也能保证我们的会员在有限的范围内安全离开客车。回顾中国这两年的发展,大概五六个月就有一款新能源车推向市场。大部分产品都是改装车,至少有一半以上没有考虑热管理方案,这是制约电池的一个软肋。波士顿电池目前采取的市场策略是尽可能与对电池要求相对宽松的车辆合作。因为整车不能提供良好的环境,所以电池在相对活性不是最高的状态下使用,以降低安全风险。这个安全问题更多的是从车辆和园区的角度出发,素材略有偏颇。

宋华杰:电池安全应加强质量控制。

起初,BIC电池主要开发磷酸铁锂电池,后来基于重量轻和能量密度的考虑,逐渐被三元材料取代。国家要求2020年动力电池能量密度要达到300wh/kg,依靠磷酸亚铁锂很难,所以我们选择三元方向。分组后的BIC电池能量密度约为120~130 wh/kg。

自行车电池R&D中心副高级工程师宋华杰

电池由四种主要材料组成,正极级、负极级、电解液和隔膜。电解液一般是有机溶剂,也是最先着火的。业内关于安全性的争论不应该是关于正三元材料,而是关于质量控制。电池的着火主要是因为热量在内部堆积,没有办法扩散出去。只要我们尽可能快地释放热量,就可以非常安全。

谭浩海:三元电池在低温下有优势。

远东福斯特新能源有限公司一直专业做电池,18650三元材料电池系统电池。选择三元材料系统是因为其可塑性强和能量密度高。2015年,工信部有规定,物流车电池组整包质量不得超过整车质量的25%。轻量化的要求决定了三元材料电池将成为未来的主流。他认为,国产三元电池和国外的质量差异取决于设备和自动化程度。2015年,远东福斯特开始布局,与远东电缆合并,引进韩国自动线,将于今年4月量产……ar。后续策略还是以三元材料为主。

远东福斯特新能源有限公司销售总监谭浩海

电池安全的导火索是电池组、电芯、包装和使用习惯。三元和磷酸亚铁锂很不一样。三元对温度不是特别敏感。但如果在北方市场使用磷酸亚铁锂,能量转换率会大大降低。本来跑100公里,北方可能只跑60公里,最多70公里。三元材料在这个领域非常有优势。目前新能源行业是一个新兴行业,需要行业共同突破这个难关,非常看好后期三元材料的广泛应用。

童子谦:从系统角度考虑电池安全

2002年开发混合动力公交车时,使用的是镍氢电池。当时动力电池里镍氢电池还是不错的,但是最后混合动力公交车起火了,事故不是镍氢电池造成的。电动车起火的问题必须从制度的角度考虑,而不能单从材料的角度考虑。从安全性来看,业内讨论固态电池最安全,但离市场化应用还很远。如果说材料,从我们的角度来说,有领导说电池占10%,运维、系统组成、充电各占30%,所以光电芯不是最重要的。不同的地区,不同的车,不同的环境,系统工程不是简单的考虑某个材料问题,而是要综合考虑。

童子谦,北京左思信息咨询有限公司首席顾问

聂亮:磷酸铁锂电池和商业化要求差距很大。

国内企业应该是在没有对未来进行深入研究和判断的情况下选择了磷酸亚铁锂,相对盲目的采用了。杭州电动车运营数据显示,动力电池已经更换过一次,磷酸亚铁锂在低温下的实际性能远远达不到商业化的要求。在这种情况下,该行业将在成本和能源密度之间找到一个平衡点,以实现可持续发展。根据计算,一个产品能否持续发展,平衡点大约是一吨车重,需要的能量是30千瓦。1t的车跑300km才是这个产品的实用标准,电池的价格应该是3元/小时。

博坦科技创始人聂亮

关于安全,所有电池都要承认不安全,在此基础上再考虑如何做好防护。等电池材料都出来了,一下子分不清哪些是好的,哪些是坏的。电池安全主要在使用中,受多种因素影响。单单排斥三元材料是不合理的。电动车发展初期有所担忧是正常的。希望通过这次事件有一个科学的决策程序或者工程验证方法。目前暂停三元材料电池在客车领域的应用,不仅会耽误发展时机,还会吓跑很多原本准备进入这个行业的投资。大多数汽车火灾是由电线引起的。电池不安全也没关系。只要车安全,以后大车不安全也没关系,只要人安全就好。现在说到电池上的正极材料,五分之一的事情都没有必要上升到安全和不安全。需要通过充分的工程验证,用数据说话。

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