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详解电动车锂离子电池的机遇与挑战

来源:宝鄂实业    2019-05-09 18:34    点击量:
提到锂离子电池的应用,中国实际上已经进入了量产,之后我为介绍一下量产过程中面临的挑战,之后我们再看一下关于锂离子电池本身的一些争论,比如说电池应该大还是小,我们对锂离子电池的不同规格有不同的选择,我们要针对这个做一个介绍,之后看到应该选哪个路线,之后再介绍一下比克电池的工作进展以及我们自己的方法,还有就是看一下锂离子电池在电动车上的应用。
 
锂离子的应用首先一般性在便携式的设备上,这是索尼在锂离子电池上的应用是第一次使用,但索尼当时生产锂离子电池的时候有两种应用,一个是方形,不知道规模怎样,已经不是主流产品,对于圆柱形现在大家都在用,也就是18650型。在锂离子电池之前没有18系列,现在所有人都知道为什么,因为市场选择了电池形式。
 
现在我们也谈了很多的标准以及条例,我想所有这些标准以及条例首先要有市场数据,然后由市场来大浪淘沙,并不是由政府来决定,并不是由专家来决定,绝对由市场来决定。圆柱形的电池最后取胜就是鲜活的例子。
 
关于汽车的应用,大家都在谈2011年可能是电动汽车元年,根据我们的经验,我们的确也看到了一些变化,比如说去年BAK的汽车电池应用,总价值达到4,000万人民币,今年而预计会超过1亿人民币的产值。对于我们来说,这一年的确是非常具有挑战和机遇的一年。另外锂离子电池还可以用于电力的储存,特别是智能电网非常有效,现在我们知道主要是用来储存风能和太阳能,还没有谈到电网双向的沟通。
 
对于量产的一些挑战,我认为主要的要素就是一致性,生命周期,包括电流的生命周期和使用的次数,成本现在是大问题。当然了,安全和可靠性也是要考虑的,对于我们BAK来看,我们是电池的生产商,原材料也面临着一些挑战,比如说我们使用锂离子、硫酸铁锂,现在大多数是在日本生产的,如果在汽车上的应用真正开始发展,我想锂离子可能会是问题。
 
对于电池生产,如果有一个标准的电池尺寸是一个关键,它可以帮助降低成本,现在在市场上,大家知道最低成本的电池是什么呢?是18650,主要是用于笔记本电脑,在日本的地震前2.2安培,大概是8瓦时,应用价格是1.4美元。这是车用锂离子电池的目标,昨天我们也听到一些专家说,可能今后还有把电池成本降低50%的空间,如果这是一个参考标准,那的确是有空间的。现在硫酸铁锂特别贵,我听到中国政府有个目标,在2015年,他们希望每一个小时瓦等于1.5元人民币的成本,如果是这样的话,我并不认为硫酸铁锂能够达到这样的成本目标。
 
现在的问题是目前汽车应用刚刚开始,如果现在选择一个尺寸,或者一个规格不是一个好的决策,也不是明智的,我们现在需要百花齐放,这样需要通过竞争来看看哪种尺寸和型号是市场会去选择的。当然,可能会出现不同的电池尺寸,比如说圆柱形和方形。
 
说到量产,我们需要去考虑以下三个标准。第一个就是产出,我们也知道电池尺寸大的话收益就会下降,产出就会下降,从我们的经验发现这一点是需要去牢记的,这也比较容易理解。
 
接下来就是一致性,我们都知道手机是一个单体电池的应用,对于单体电池应用这种一致性实际上并不那么重要,但是当你做笔记本电脑应用是6块电池或者8块电池,现在大多数都用6块,3个是串联,3个是并联,所以我们一般讲2P。对于多电池的运用最重要要保持单体电池的一致性和同质化。一致性要求生产电池以后都必须是一模一样的,同时在运营当中应该是经历同样的环境,如果让这个电池太大可能就不会有这样的效果。
 
 
我们看这张幻灯片,有助于解释一下我的观点。我们都知道那些电子需要流动,通过这个板进行流动,我们在这个极端的情况下假设我们有20安培的电池用来放电,在6分钟之后大家可以看到这个温度的分布非常不一样,在这张板上面,有的温度非常高,电流比较大,所以温度比较高,一般来说电流多的话温度就会高。我们知道电池对于温度非常敏感,如果有10度的差异,即使在你生产电池之后所有的电池都是一模一样的,但是在100次使用之后在电池内部就会出现非常大的差异,离近的地方所有的电能都会耗尽,而远端都会是不同的状态。在这种情况下,这种电池组是无法控制的电池,所以不管你的电池控制系统有多好,有这种无法控制电池的话,你就没有办法管理好电池,因为这个电池缺乏同质性,包括在运营环境下相差太大了,因此我们讲同质性是非常重要的。我们的电池就必须要一模一样,生产的产品一模一样,同时在投入使用的时候一切都应该是非常类似,在电池组当中都应该是类似的。比如普瑞斯的电池系统,各电池组的温差在3度之内,所以属于同质化比较高的。