李树军：电芯技术保证安全还需不断完善

2015年动力电池行业的繁荣可能很快就会面临严峻的挑战：安全、衰减、产能过剩和衰退。随着产能的集中释放，这四大危机会在2016年爆发吗？振华新能源总经理李树军就此发表了主旨演讲。

振华新能源总经理李树军

每个制造电池的人都知道，锂电池在化学系统中本质上是不安全的。如果你想安全，你可以使用铅酸，但你必须承受它的污染。从锂电池诞生的那一天起，优点是可以看到的，缺点是不安全的，其次是成本高，但可以通过工业化降低成本。在这种情况下，无论如何使用，都不要说这个电池是好的。这是不可能的。这是一种铅酸电池，无论如何使用都很好。

以一辆汽车为例。每个人都熟悉汽车。新车出厂时，他们必须进行碰撞实验，但不能在每辆车上都进行实验。经过碰撞实验后，这辆车将来再次碰撞时会没事吗？答案是不可能的。当碰撞实验通过时，它表明你的设计是合理的，可以承受一些标准或极端的测试，并且可以提供一些保护，但不能说它一定是安全的。可能有一些泄漏。例如，轮胎有缺陷等，这些缺陷在使用过程中暴露出来。此外，所有部件都很好。你跑了8万公里和10万公里。虽然厂家提醒你该换轮胎了，但你就是不换，跑到12万公里的时候可能会着火。你认为谁的错？因此，没有绝对的安全声明，电池缺陷和寿命结束时的安全风险无法完全消除。

如果你想由乘客自己控制电池安全，那么这绝对是一个不可靠的话题。在这种情况下，汽车公司的存在毫无意义。与动力电池的安全性相比，方形磷酸亚铁锂（大单体）是第一种，不容易出现问题，质量能量密度低，体积能量密度低。当单体失效时，热量释放很低。单体不一定会剧烈燃烧，也不会因正极分解而引起爆炸。在许多情况下，它只显示热量。在模块中，即使单体靠得很近，发生故障的单体也不太可能点燃相邻的单体，因此模块非常安全，因此目前磷酸亚铁锂的安全事故很少。

如果磷酸亚铁锂为了提高巡航范围而改为方形三元材料，其质量、能量密度和体积能量密度相对较高（200WH/kg）。如果没有特殊的保护措施，热量会迅速释放，单体往往会剧烈燃烧，阳极可能会分解并引发爆炸。在模块中，如果单体在没有特殊保护的情况下简单地彼此相邻，则失效的单体将点燃相邻的单体，导致模块的燃料或爆炸。

圆柱体18650（三元材料，小单体），其质量能量密度和体积能量密度相对较高，单体失效，放热小，单体经常剧烈燃烧，但由于其总能量小，加热半径小，易于控制。模块设计可以考虑定向泄压、并联电路熔断、改变相邻单体之间的物理间隔、阻断单体失效的传播线路、确保模块的安全并控制进一步的燃烧/爆炸。特斯拉现在正在这么做。

通过DARPA，从锂电池的评估来看，小单体的隔离方案在逻辑上也影响了特斯拉早期创业者的电池选择。高能量密度材料的使用面临着鞭炮或手榴弹的选择。

锂电池的化学系统是不可靠的，因为电池材料的能量密度和易燃性很高，而且电池芯的安全性无法保证，因为不可能完全屏蔽制造缺陷和老化。老化的电池最终会有一部分性能失效。此时，最低级别实际上是第三级别，即模块安全性要可靠，故障隔离和安全保护是关键。磷酸亚铁锂+大分子单体易于实现模块级的安全控制，并且……

作为低能量密度的优点。三元材料+大单体是最难实现的，三元材料＋小单体更容易实现模块级的安全控制，但使用小单体会让你付出代价。

李树军说：“我们要做的是在现有化学系统下不断提高电池的安全性，整合模块级的安全控制设计，开发下一代本质安全的化学系统。”2015年动力电池行业的繁荣可能很快就会面临严峻的挑战：安全性、衰减性、产能过剩和撤退。随着产能的集中释放，这四大危机会在2016年爆发吗？振华新能源总经理李树军就此发表了主旨演讲。

振华新能源总经理李树军

每个制造电池的人都知道，锂电池在化学系统中本质上是不安全的。如果你想安全，你可以使用铅酸，但你必须承受它的污染。从锂电池诞生的那一天起，优点是可以看到的，缺点是不安全的，其次是成本高，但可以通过工业化降低成本。在这种情况下，无论如何使用，都不要说这个电池是好的。这是不可能的。这是一种铅酸电池，无论如何使用都很好。

以一辆汽车为例。每个人都熟悉汽车。新车出厂时，他们必须进行碰撞实验，但不能在每辆车上都进行实验。经过碰撞实验后，这辆车将来再次碰撞时会没事吗？答案是不可能的。当碰撞实验通过时，它表明你的设计是合理的，可以承受一些标准或极端的测试，并且可以提供一些保护，但不能说它一定是安全的。可能有一些泄漏。例如，轮胎有缺陷等，这些缺陷在使用过程中暴露出来。此外，所有部件都很好。你跑了8万公里和10万公里。虽然厂家提醒你该换轮胎了，但你就是不换，跑到12万公里的时候可能会着火。你认为谁的错？因此，没有绝对的安全声明，电池缺陷和寿命结束时的安全风险无法完全消除。

如果你想由乘客自己控制电池安全，那么这绝对是一个不可靠的话题。在这种情况下，汽车公司的存在毫无意义。与动力电池的安全性相比，方形磷酸亚铁锂（大单体）是第一种，不容易出现问题，质量能量密度低，体积能量密度低。当单体失效时，热量释放很低。单体不一定会剧烈燃烧，也不会因正极分解而引起爆炸。在许多情况下，它只显示热量。在模块中，即使单体靠得很近，发生故障的单体也不太可能点燃相邻的单体，因此模块非常安全，因此目前磷酸亚铁锂的安全事故很少。

如果磷酸亚铁锂为了提高巡航范围而改为方形三元材料，其质量、能量密度和体积能量密度相对较高（200WH/kg）。如果没有特殊的保护措施，热量会迅速释放，单体往往会剧烈燃烧，阳极可能会分解并引发爆炸。在模块中，如果单体在没有特殊保护的情况下简单地彼此相邻，则失效的单体将点燃相邻的单体，导致模块的燃料或爆炸。

圆柱体18650（三元材料，小单体），其质量能量密度和体积能量密度相对较高，单体失效，放热小，单体经常剧烈燃烧，但由于其总能量小，加热半径小，易于控制。模块设计可以考虑定向泄压、并联电路熔断、改变相邻单体之间的物理间隔、阻断单体失效的传播线路、确保模块的安全并控制进一步的燃烧/爆炸。特斯拉现在正在这么做。

通过DARPA，从锂电池的评估来看，小单体的隔离方案在逻辑上也影响了特斯拉早期创业者的电池选择。高能量密度材料的使用面临着鞭炮或手榴弹的选择。

锂电池的化学系统由于电池板的高能量密度和易燃性而不可靠……

材料和电池的安全性无法得到保证，因为不可能完全屏蔽制造缺陷和老化。老化的电池最终会有一部分性能失效。此时，最低级别实际上是第三级别，即模块安全性要可靠，故障隔离和安全保护是关键。磷酸亚铁锂+大分子单体易于实现模块级的安全控制，具有能量密度低的优点。三元材料+大单体是最难实现的，三元材料＋小单体更容易实现模块级的安全控制，但使用小单体会让你付出代价。

李树军说：“我们要做的是在现有化学系统下不断提高电池的安全性，整合模块层面的安全控制设计，开发下一代本质安全化学系统。”

标签：特斯拉炮

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