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欧阳明高:今年三元锂离子电池的比能量将达到180Wh/kg

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时间:1900/1/1 0:00:00

2015年9月23日,由中国汽车技术研究中心主办的2015电动汽车技术创新国际论坛在北京开幕。以下是中国人民协商会议、国家“863”计划常务委员会委员、主要节能和新能源汽车总体专家组组长、清华大学教授和“中国电动汽车百人会”常务副主席高欧阳明的讲话记录。

Tesla, BMW, Beijing, Discovery, Gun

今天,我主要和大家探讨电动汽车动力电池的发展趋势和安全管理。2015年1-8月,中国新能源汽车保有量已达12.35万辆,尤其是纯电动汽车。我们不能只看这个行业的规模。该行业可持续发展的驱动力是技术。如果我们谈论纯电动汽车的技术,我认为核心共识是电池技术,所以我今天想介绍电池技术。

中国电动汽车电池技术的产业基础总体上是良好的。我们从“十五”电动汽车重点项目——主要是镍氢电池和锰酸锂电池——开始推动中国电动汽车动力电池的研发。到“十一五”,磷酸铁锂电池是主要产品。应该说,磷酸铁锂电池的发展支撑了“十二五”电动汽车的发展。到了“十二五”规划,我们的重点研发已经转向三元锂离子电池。预计今年我们三元锂离子电池的比能将达到180Wh/kg,现在我们正在启动“十三五”计划。“十三五”规划将在此基础上进一步升级。我们估计,锂离子电池将在未来5到10年内达到其技术极限。我在这里展示的是中国的一些一般工业情况以及电池性能和成本的一些发展。我们预计它会逐渐上升,这是系统的特定能量。据估计,到2020年将超过200瓦时/公斤,是目前估计的两倍。

与国际国家相比,我们也存在许多问题,包括对先进材料和机制的研究不足,电池结构设计技术也不是很先进。此外,制造业的自动化程度也相对较低,精细技术的开发能力也相对较弱。还有一种电池系统技术相对落后,因为以前大家都认为电池系统没有技术,就是把单体结合起来完成的。现在,我开始知道电池系统也是一项非常复杂的技术。由于这些问题,高端材料供应不足,一致性、良率、安全性、可靠性和产品性能不能完全满足市场要求,企业整体创新能力不强,优势产能不足,我们面临着韩国等国外电池企业的挑战。这些是我们的电池目前面临的一些问题。

从全球范围来看,电池技术,尤其是锂离子电池技术仍在进步。我们预计,在未来5至10年内,也就是到2025年,锂离子电池将尽最大努力达到其性能极限,达到约350瓦时/千克至400瓦时/公斤。我们将在下面进行研究,以探索这个极限是什么。至少现在我们认为达到300Wh/kg-350Wh/kg应该没有问题。这是一种单体。当涉及到该系统时,它可能是250Wh/kg,也就是说,到2020年,它将至少达到200Wh/kg,应该说是现在的两倍左右。这是美国能源部对锂离子电池发展现状和趋势的判断,我们基本同意这一判断。当然,为了实现这个系统,单个材料水平当然会达到大约80Wh/kg。日本应该说也有类似的看法,2020年将达到300瓦时/公斤,这是他们的基本判断。这种电池将使用硅碳复合负极、高压电解质、富锂固溶体或高镍三元材料。目前,这个物质体系应该从基础层面上基本清晰。关键是如何开发它,也就是说,我们实际上可以在300瓦时时进行开发……

现在每公斤,但它的寿命很短,尤其是负极的硅材料在充电时有很大的膨胀比,很容易快速衰变,所以现在可以提高它的寿命。如何解决硅负极的问题?根据国外的趋势,2020年中国的一个基本发展目标是达到300Wh/kg,寿命为1500次循环,成本为0.8元。该系统的比能量约为210Wh/kg,是单个电池的70%,大约是现在的两倍。如果我们使用这种电池,并且我们使用相同重量的电池,即200公斤,那么我们目前性价比更好的电动汽车的续航里程可以达到300公里以上。目前,纯电动汽车的成本主要是由电池增加的。如果我们能将这些驱动系统与传统内燃机进行比较,我们可以为电池节省约5000至10000元。也就是说,我们现在比燃油车更贵的部分主要是电池。当然,电动机比发动机便宜,但它们并不便宜多少。我们可以腾出5000到10000元买电池,剩下的钱会增加。根据我们对购买和使用的综合考虑,2020年后,小型电动汽车,如200至250公里的城市交通,应该能够与燃油车竞争。这是我们电池的技术路线图。

在迈向高比能锂离子电池的过程中,我们可以看到我们的电池成本下降了,比能增加了,续航里程增加了。我们的电动汽车可以竞争,但在这个过程中存在一个重要问题,安全性将变得更加突出。你可以看看。这是我从宝马公司引用的一张照片。例如,能源密度现在是2018年、2020年和2025年,而且还在持续上升。然而,我们的安全没有太大变化。比能量越高,挑战就越大。因此,我们必须更加注意安全性,也就是说,我们的性能有所提高,但耐用性和安全性的问题将更加突出。这是我们面临的三个问题,即安全性、耐用性和动力性,而核心是安全性。

让我谈谈动力电池的安全性。让我们先来看看。我们的安全问题归结为动力电池的热失控,即电池达到一定温度后变得不可控,温度线性上升,超过500℃和1000℃,然后就会燃烧爆炸。为什么会出现这个问题?首先,过热会导致这个问题。当温度上升时,最终会由温度引起。它会在电池中引发副反应。随着温度的升高,我们的电池会发生一系列副反应,这些副反应会释放热量,导致热量失控。另一个原因是,电触发,如外部短路、内部短路和过度充电,会导致热量产生,然后形成热量,然后热量就会失控。另一个原因是碰撞,例如车辆的碰撞和挤压。挤压后,就像针扎电池一样,然后短路,短路是一个电气触发器,然后产生热量,然后热量失控,这可能是它的几个原因。这是一个热失控的过程。随着温度的升高,会引发不同的副反应,如石墨阴极与电解质的反应、电解质的分解、大规模的内部短路等,从而导致电解质的最终燃烧和最终的热失控,并且放热速度会非常快。热失控后,它会在电池中扩散。例如,当热失控发生在第一次热失控的中间时,它将在整个电池组中迅速蔓延。让我们看看几种不同类型的热失控。第一个是过热的热失控触发因素,比如插电式普锐斯。让我们来看看热失控的过程,这是三元电池热失控的一个过程。我们可以看到,它分为几个阶段。随着时间和温度的不同,其下会发生不同的热失控反应。可以看出,温度逐渐上升,此时温度直接上升,电压骤降。为了研究热失控,我们需要使用量热计,这是一种加速量热计。可以测量动力电池各种复杂反应的放热过程,从中可以测出各副反应的温升……

确定,还可以对整个功率过程进行模型计算,从而对这个温度做出预测和判断。这是过热的原因和解决方案,包括电池和热设计的不合理选择,或外部短路导致电池温度升高,或电缆连接器松动。有两种解决方案,一种是电池的设计,另一种是对电池的管理。例如,我们可以开发防止热失控和阻止热失控反应的材料。例如,这是一种新材料,之后温度会变平,这是从材料设计的角度来看的。另一方面,从电池管理的角度来看,我们可以预测不同的温度范围,并定义不同的安全级别。例如,在不同阶段,我们可以计算其温度,判断和定义不同的安全级别,并给出分级警报。这是第一个问题。第二个问题是过度充电引发的热失控。例如,前一阶段的电动公交车被烧毁就是这个原因。这个原因最终被发现是电池管理系统本身对过充电的电池管理系统的电路不具有功能安全性,导致电池的BMS失控,然后被充电。我们也可以进行一个关于过度充电的实验。可以看出,在这个过程中,我们与刚才的过热触发器不同。这是过充电率,当达到60%时,20%的SOC开始失控。基本上,它在20%到38%之间。此时,负极将降至零,锂金属将沉淀。在第二阶段,电解液在高电压下分解,温度迅速上升,电池开始膨胀。当SOC达到160%时,电池膨胀至破裂,电池的电压内阻迅速上升,并发生热失控。这是由过充电引起的热失控,与之前的热失控机制并不完全相同。我们该怎么办?我们可以看到过度充电的原因和解决方案。首先是充电器的故障,可以通过充电器的完全冗余来解决。二是电池管理不合理,比如没有监控每个电池的电压。

我想向你介绍一种方法,看看怎么会出现过度充电的情况。这是一个电池组的理论图。横坐标是容量,纵坐标是电量。电量等于容量,满,绿色是单体,红点是整个电池组的容量,另一个是每个单体的容量。可以看出,一种单体在充放电过程中最早到达,另一种单体在放电过程中到达最早。这是具有最小充电和最小放电的单体,这是充电的时间。即使是现在,这个小红点也是最容易过度充电的,我们基本上可以通过这样的图片来区分电池系统。让我们再看一遍。随着电池的老化,电池之间的一致性会越来越差。当然,过度收费的可能性更大。还有一个问题,那就是电池组的容量比单个电池的容量下降得更快。红点,底部是电池组容量的下降。

因此,我们必须了解这个过程,并在此基础上平衡整个电池组,以保持电池组的一致性。这是一个平衡原理。正如你所看到的,对于串联电池组,我们主要是先连接,然后串联。这是最常见的电池组组合方法,是一种串联电池模块。这些小绿点是单独的单元或组合在一起的大模块。它们是串在一起的,事实就是这样。我们可以看到,首先,我们有一个,这些单体是一致的。最后,我们可以得到电池容量是容量最小的单体,这是我们能达到的最大的电池容量,也就是串联电池的容量,这实际上是作为容量最小的单一体最好的。有了这种一致性,我们的产能也有所回升,这种过度收费的情况也将得到防止。为了实现这种一致性,我们必须估计每个小区的容量,并且必须有一种估计容量的方法。也就是说,我们根据充电曲线的相似性来估计所有电池的状态。也就是说,只要我们知道一个单元格的曲线,其他的曲线应该与之相似。曲线变化后,它们可以近似重叠,一个……

曲线变化过程中的这些差异可以很容易地计算出来,这意味着其他单元格可以根据一个单元格进行计算。通过这种方法,我们可以平衡刚才的一致性。当然,这个算法花费的时间太长了,所以需要进行简化。

三是内部短路引发的热失控,如波音787事件。原因终于找到了。电极和隔膜上有金属物体,并且存在内部短路。然而,我们不能100%确认这种热失控是由内部短路触发的,但这是最有可能的原因,因为没有其他原因,内部短路也不会出现。内部短路的原因有三,一是电池制造中的杂质和金属颗粒,二是充放电的膨胀和收缩以及锂沉淀。内部短路发生得很慢,而且持续时间很长,你不知道它什么时候会失控。此外,这个实验不能重复。目前,我们还没有发现一种工艺可以重复由杂质引起的内部短路。目前,全世界都在研究这个问题。要解决这个问题,第一个方面是电池的选择和电池单体的容量。当然,你应该找到一家质量好的电池制造商。二是内部短路的安全性预测。我们应该在发生热失控之前找到内部短路的单体。我们必须找到它的特征参数。我们该怎么办?让我们从刚刚提到的一致性开始。从一致性来看,电池不一致,内阻不一致。只要我们找到在中间有变化的单体,就可以识别它。有一种方法可以区分,即正常电池的等效电路和具有微短路的等效电路。如果我们写出它的方程,方程的形式实际上是一样的,正常单元和微短路单元,只是头部的参数发生了变化,所以我们可以研究这些参数及其在内部短路变化中的特性。2015年9月23日,由中国汽车技术研究中心主办的2015电动汽车技术创新国际论坛在北京开幕。以下是中国人民协商会议、国家“863”计划常务委员会委员、主要节能和新能源汽车总体专家组组长、清华大学教授和“中国电动汽车百人会”常务副主席高欧阳明的讲话记录。

Tesla, BMW, Beijing, Discovery, Gun

今天,我主要和大家探讨电动汽车动力电池的发展趋势和安全管理。2015年1-8月,中国新能源汽车保有量已达12.35万辆,尤其是纯电动汽车。我们不能只看这个行业的规模。该行业可持续发展的驱动力是技术。如果我们谈论纯电动汽车的技术,我认为核心共识是电池技术,所以我今天想介绍电池技术。

中国电动汽车电池技术的产业基础总体上是良好的。我们从“十五”电动汽车重点项目——主要是镍氢电池和锰酸锂电池——开始推动中国电动汽车动力电池的研发。到“十一五”,磷酸铁锂电池是主要产品。应该说,磷酸铁锂电池的发展支撑了“十二五”电动汽车的发展。到了“十二五”规划,我们的重点研发已经转向三元锂离子电池。预计今年我们三元锂离子电池的比能将达到180Wh/kg,现在我们正在启动“十三五”计划。“十三五”规划将在此基础上进一步升级。我们估计,锂离子电池将在未来5到10年内达到其技术极限。我在这里展示的是中国的一些一般工业情况以及电池性能和成本的一些发展。我们预计它会逐渐上升,这是系统的特定能量。据估计,到2020年将超过200瓦时/公斤,是目前估计的两倍。

与国际国家相比,我们也存在许多问题,包括我们对……的研究不力……

先进的材料和机制,电池结构设计技术也不是很先进。此外,制造业的自动化程度也相对较低,精细技术的开发能力也相对较弱。还有一种电池系统技术相对落后,因为以前大家都认为电池系统没有技术,就是把单体结合起来完成的。现在,我开始知道电池系统也是一项非常复杂的技术。由于这些问题,高端材料供应不足,一致性、良率、安全性、可靠性和产品性能不能完全满足市场要求,企业整体创新能力不强,优势产能不足,我们面临着韩国等国外电池企业的挑战。这些是我们的电池目前面临的一些问题。

从全球范围来看,电池技术,尤其是锂离子电池技术仍在进步。我们预计,在未来5至10年内,也就是到2025年,锂离子电池将尽最大努力达到其性能极限,达到约350瓦时/千克至400瓦时/公斤。我们将在下面进行研究,以探索这个极限是什么。至少现在我们认为达到300Wh/kg-350Wh/kg应该没有问题。这是一种单体。当涉及到该系统时,它可能是250Wh/kg,也就是说,到2020年,它将至少达到200Wh/kg,应该说是现在的两倍左右。这是美国能源部对锂离子电池发展现状和趋势的判断,我们基本同意这一判断。当然,为了实现这个系统,单个材料水平当然会达到大约80Wh/kg。日本应该说也有类似的看法,2020年将达到300瓦时/公斤,这是他们的基本判断。这种电池将使用硅碳复合负极、高压电解质、富锂固溶体或高镍三元材料。目前,这个物质体系应该从基础层面上基本清晰。关键是如何开发它,也就是说,我们现在实际上可以以每公斤300瓦时的速度进行开发,但它的寿命很短,尤其是负极的硅材料在充电时膨胀率非常大,很容易快速衰变,所以现在可以提高它的寿命。如何解决硅负极的问题?根据国外的趋势,2020年中国的一个基本发展目标是达到300Wh/kg,寿命为1500次循环,成本为0.8元。该系统的比能量约为210Wh/kg,是单个电池的70%,大约是现在的两倍。如果我们使用这种电池,并且我们使用相同重量的电池,即200公斤,那么我们目前性价比更好的电动汽车的续航里程可以达到300公里以上。目前,纯电动汽车的成本主要是由电池增加的。如果我们能将这些驱动系统与传统内燃机进行比较,我们可以为电池节省约5000至10000元。也就是说,我们现在比燃油车更贵的部分主要是电池。当然,电动机比发动机便宜,但它们并不便宜多少。我们可以腾出5000到10000元买电池,剩下的钱会增加。根据我们对购买和使用的综合考虑,2020年后,小型电动汽车,如200至250公里的城市交通,应该能够与燃油车竞争。这是我们电池的技术路线图。

在迈向高比能锂离子电池的过程中,我们可以看到我们的电池成本下降了,比能增加了,续航里程增加了。我们的电动汽车可以竞争,但在这个过程中存在一个重要问题,安全性将变得更加突出。你可以看看。这是我从宝马公司引用的一张照片。例如,能源密度现在是2018年、2020年和2025年,而且还在持续上升。然而,我们的安全没有太大变化。比能量越高,挑战就越大。因此,我们必须更加注意安全性,也就是说,我们的性能有所提高,但耐用性和安全性的问题将更加突出。这是我们面临的三个问题,即安全性、耐用性和动力性,而核心是安全性。

让我谈谈动力电池的安全性。让我们先来看看。我们的安全问题归结为动力电池的热失控,也就是说,当电池达到一定温度后,它变得不可控,并且t……

温度线性上升,超过500℃和1000℃,然后就会燃烧和爆炸。为什么会出现这个问题?首先,过热会导致这个问题。当温度上升时,最终会由温度引起。它会在电池中引发副反应。随着温度的升高,我们的电池会发生一系列副反应,这些副反应会释放热量,导致热量失控。另一个原因是,电触发,如外部短路、内部短路和过度充电,会导致热量产生,然后形成热量,然后热量就会失控。另一个原因是碰撞,例如车辆的碰撞和挤压。挤压后,就像针扎电池一样,然后短路,短路是一个电气触发器,然后产生热量,然后热量失控,这可能是它的几个原因。这是一个热失控的过程。随着温度的升高,会引发不同的副反应,如石墨阴极与电解质的反应、电解质的分解、大规模的内部短路等,从而导致电解质的最终燃烧和最终的热失控,并且放热速度会非常快。热失控后,它会在电池中扩散。例如,当热失控发生在第一次热失控的中间时,它将在整个电池组中迅速蔓延。让我们看看几种不同类型的热失控。第一个是过热的热失控触发因素,比如插电式普锐斯。让我们来看看热失控的过程,这是三元电池热失控的一个过程。我们可以看到,它分为几个阶段。随着时间和温度的不同,其下会发生不同的热失控反应。可以看出,温度逐渐上升,此时温度直接上升,电压骤降。为了研究热失控,我们需要使用量热计,这是一种加速量热计。可以测量动力电池各种复杂反应的放热过程,从中可以确定每个副反应的温升,还可以对整个动力过程进行模型计算,从而对这个温度做出预测和判断。这是过热的原因和解决方案,包括电池和热设计的不合理选择,或外部短路导致电池温度升高,或电缆连接器松动。有两种解决方案,一种是电池的设计,另一种是对电池的管理。例如,我们可以开发防止热失控和阻止热失控反应的材料。例如,这是一种新材料,之后温度会变平,这是从材料设计的角度来看的。另一方面,从电池管理的角度来看,我们可以预测不同的温度范围,并定义不同的安全级别。例如,在不同阶段,我们可以计算其温度,判断和定义不同的安全级别,并给出分级警报。这是第一个问题。第二个问题是过度充电引发的热失控。例如,前一阶段的电动公交车被烧毁就是这个原因。这个原因最终被发现是电池管理系统本身对过充电的电池管理系统的电路不具有功能安全性,导致电池的BMS失控,然后被充电。我们也可以进行一个关于过度充电的实验。可以看出,在这个过程中,我们与刚才的过热触发器不同。这是过充电率,当达到60%时,20%的SOC开始失控。基本上,它在20%到38%之间。此时,负极将降至零,锂金属将沉淀。在第二阶段,电解液在高电压下分解,温度迅速上升,电池开始膨胀。当SOC达到160%时,电池膨胀至破裂,电池的电压内阻迅速上升,并发生热失控。这是由过充电引起的热失控,与之前的热失控机制并不完全相同。我们该怎么办?我们可以看到过度充电的原因和解决方案。首先是充电器的故障,可以通过充电器的完全冗余来解决。二是电池管理不合理,比如没有监控每个电池的电压。

我想向你介绍一种方法,看看怎么会出现过度充电的情况。这是一个电池组的理论图。横坐标……

s容量,纵坐标为电。电量等于容量,满,绿色是单体,红点是整个电池组的容量,另一个是每个单体的容量。可以看出,一种单体在充放电过程中最早到达,另一种单体在放电过程中到达最早。这是具有最小充电和最小放电的单体,这是充电的时间。即使是现在,这个小红点也是最容易过度充电的,我们基本上可以通过这样的图片来区分电池系统。让我们再看一遍。随着电池的老化,电池之间的一致性会越来越差。当然,过度收费的可能性更大。还有一个问题,那就是电池组的容量比单个电池的容量下降得更快。红点,底部是电池组容量的下降。

因此,我们必须了解这个过程,并在此基础上平衡整个电池组,以保持电池组的一致性。这是一个平衡原理。正如你所看到的,对于串联电池组,我们主要是先连接,然后串联。这是最常见的电池组组合方法,是一种串联电池模块。这些小绿点是单独的单元或组合在一起的大模块。它们是串在一起的,事实就是这样。我们可以看到,首先,我们有一个,这些单体是一致的。最后,我们可以得到电池容量是容量最小的单体,这是我们能达到的最大的电池容量,也就是串联电池的容量,这实际上是作为容量最小的单一体最好的。有了这种一致性,我们的产能也有所回升,这种过度收费的情况也将得到防止。为了实现这种一致性,我们必须估计每个小区的容量,并且必须有一种估计容量的方法。也就是说,我们根据充电曲线的相似性来估计所有电池的状态。也就是说,只要我们知道一个单元格的曲线,其他的曲线应该与之相似。曲线变化后,它们可以近似重叠,并且可以很容易地计算曲线变化过程中的这些差异,这意味着可以根据一个单元格计算其他单元格。通过这种方法,我们可以平衡刚才的一致性。当然,这个算法花费的时间太长了,所以需要进行简化。

三是内部短路引发的热失控,如波音787事件。原因终于找到了。电极和隔膜上有金属物体,并且存在内部短路。然而,我们不能100%确认这种热失控是由内部短路触发的,但这是最有可能的原因,因为没有其他原因,内部短路也不会出现。内部短路的原因有三,一是电池制造中的杂质和金属颗粒,二是充放电的膨胀和收缩以及锂沉淀。内部短路发生得很慢,而且持续时间很长,你不知道它什么时候会失控。此外,这个实验不能重复。目前,我们还没有发现一种工艺可以重复由杂质引起的内部短路。目前,全世界都在研究这个问题。要解决这个问题,第一个方面是电池的选择和电池单体的容量。当然,你应该找到一家质量好的电池制造商。二是内部短路的安全性预测。我们应该在发生热失控之前找到内部短路的单体。我们必须找到它的特征参数。我们该怎么办?让我们从刚刚提到的一致性开始。从一致性来看,电池不一致,内阻不一致。只要我们找到在中间有变化的单体,就可以识别它。有一种方法可以区分,即正常电池的等效电路和具有微短路的等效电路。如果我们写出它的方程,方程的形式实际上是一样的,正常单元和微短路单元,只是头部的参数发生了变化,所以我们可以研究这些参数及其在内部短路变化中的特性。例如,内部短路单体的电势差及其与其他单体的内阻差将具有特性。根据这些特征,我们确定了这些特征,并使用该模型来识别单体,因为我们可以知道ea的电压和电流……

单体,我们可以测量。通过将这些数据与模型相结合,我们可以估计每个单体的内阻和所有这些参数。根据这些参数的变化,我们可以判断其一致性是否发生了显著变化。第三种触发是机械触发,例如碰撞。特斯拉就是这样。特斯拉在美国撞上了许多汽车。清华大学和麻省理工学院合作分析了特斯拉在美国发生的碰撞事故。这些是我们分析的一些结果。如果我们在实验室中进行碰撞模拟,最接近的就是针灸,它用针刺破电池。这是针刺三元电池的测试结果。红色一侧是温度场,中间温度较高,右侧是热失控过程。如果我们做一些其他的事情,比如磷酸铁锂电池,在这个过程中它显然没有三元电池那么强大。你可以看到电池电极的温度,最高温度基本上是120℃。可以看出,不同材料在针刺过程中的反应不同,磷酸亚铁锂相对安全。所以到目前为止,我们仍然坚持在公交车中间使用磷酸铁锂电池,目前还不适合大规模使用三元电池,尤其是12米公交车。另一个例子是碳酸锂电池,这不是什么大问题,不同电池类型的性能不同。

为了研究针灸,我们制作了一些三维模拟模型,这些模型是针灸后温度场和电压的变化。我们也可以做碰撞,如何碰撞,以及碰撞后如何变形。我们也对此做了很多研究。在此基础上进行了安全设计。例如,这种碰撞的解决方案是电池的安全保护设计,这是非常有讲究的。热失控发生后,它会向下扩散,因为在第一次热失控之后,它会有热传递,然后它会开始扩散,例如有一个,然后整个群体会像鞭炮一样一个接一个地跟着。我们可以建立一个传播模型,如中间温升速率、化学能和电能的热量产生、传热和对流。我们可以用上面提到的量热计对整个热电耦合模型进行定量分析。有了传播模型,我们可以设计如何阻断和抑制它,也就是增加绝缘。然而,增加隔热层并不是一个简单的问题,这会使体积变厚,并且与冷却相矛盾,因此这些都是需要解决的问题。简而言之,在热失控膨胀和抑制方面,我们还从两个方面入手:安全保护设计和电池管理。例如,内部短路单体的电势差及其与其他单体的内阻差将具有特性。根据这些特征,我们识别这些特征,并使用模型来识别单体,因为我们可以知道每个单体的电压和电流,我们可以测量这些电压和电流。通过将这些数据与模型相结合,我们可以估计每个单体的内阻和所有这些参数。根据这些参数的变化,我们可以判断其一致性是否发生了显著变化。第三种触发是机械触发,例如碰撞。特斯拉就是这样。特斯拉在美国撞上了许多汽车。清华大学和麻省理工学院合作分析了特斯拉在美国发生的碰撞事故。这些是我们分析的一些结果。如果我们在实验室中进行碰撞模拟,最接近的就是针灸,它用针刺破电池。这是针刺三元电池的测试结果。红色一侧是温度场,中间温度较高,右侧是热失控过程。如果我们做一些其他的事情,比如磷酸铁锂电池,在这个过程中它显然没有三元电池那么强大。你可以看到电池电极的温度,最高温度基本上是120℃。可以看出,不同材料在针刺过程中的反应不同,磷酸亚铁锂相对安全。所以到目前为止,我们仍然坚持在公交车中间使用磷酸铁锂电池,目前还不适合大规模使用三元电池,尤其是12米公交车。另一个例子是碳酸锂电池,这不是什么大问题,不同电池类型的性能……

不同的

为了研究针灸,我们制作了一些三维模拟模型,这些模型是针灸后温度场和电压的变化。我们也可以做碰撞,如何碰撞,以及碰撞后如何变形。我们也对此做了很多研究。在此基础上进行了安全设计。例如,这种碰撞的解决方案是电池的安全保护设计,这是非常有讲究的。热失控发生后,它会向下扩散,因为在第一次热失控之后,它会有热传递,然后它会开始扩散,例如有一个,然后整个群体会像鞭炮一样一个接一个地跟着。我们可以建立一个传播模型,如中间温升速率、化学能和电能的热量产生、传热和对流。我们可以用上面提到的量热计对整个热电耦合模型进行定量分析。有了传播模型,我们可以设计如何阻断和抑制它,也就是增加绝缘。然而,增加隔热层并不是一个简单的问题,这会使体积变厚,并且与冷却相矛盾,因此这些都是需要解决的问题。简而言之,在热失控膨胀和抑制方面,我们还从两个方面入手:安全保护设计和电池管理。

标签:特斯拉宝马北京发现

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