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电池知识

解读2019年动力锂电池组系统的能量密度要求

来源:宝鄂实业    2019-12-01 20:20    点击量:
锂电池厂商解读2019年动力锂电池组系统的能量密度要求。2018年新能源汽车火灾频发,能量密度进一步提高,甚至提出180Wh/kg的高指标。影响动力锂电池性能的不仅是比能密度,还包括比能密度、安全性、一致性、循环寿命等因素。如何在各项指标与工业应用成本之间找到平衡,是支持新能源汽车发展的关键。锂电池厂商解读2019年动力锂电池组系统的能量密度要求。
 
动力锂电池系统。JPG
 
电力锂电池系统的能量密度要求
 
目前,中国新能源汽车市场上的纯电动汽车大多以三元锂电池和磷酸铁锂电池为动力。虽然与铅酸电池和镍氢电池相比,电池的能量密度有了很大的提高,但消费者对续航里程的焦虑仍然是个问题。毫无疑问,动力电池技术瓶颈长期以来阻碍了新能源汽车的产业化。
 
在动力电池系统能量密度方面,2019年新政策提高了纯电动乘用车、非快充纯电动乘用车和货车动力电池系统能量密度的门槛要求。纯电动汽车装载锂电池系统能量密度阈值由115Wh/kg提高到125Wh/kg,提高8.7%。非快速充电纯电动客车动力电池系统能量密度阈值从115Wh/kg提高到135Wh/kg,提高了17.4%。
 
一种提高动力电池能量比的技术途径
 
●一是技术的进步,但是现在的电池技术设计已经比较成熟,提高电池的能量空间不大;
 
●二是材料性能的提高,受其物理化学性质的限制,磷酸铁锂和三元锂作为正极,碳材料作为负极锂离子动力电池在能量密度上很难有大的突破;
 
●第三是新材料、新系统,即开发高比能新材料,开发动力电池新系统是未来动力电池能量显著提高的主要途径。
 
2010年左右,出于安全需要,动力电池组通常是金属制成的,电池组的整体能量密度非常低。后来,在更换了高聚物外壳之后,能量密度有了显著的提高。锂电池的能量密度是一个系统问题,是提高电池能量密度的直接手段。但是,如果电池的布置和电路的规划都做得很好,就可以减轻外壳的重量,减少电池的负载,这也是提高电池能量密度的有效手段。
 
能量密度不应该是追逐的核心
 
据不完全统计,2017年我国发生电动汽车安全事故14起,2018年发生电动汽车安全事故34起。虽然不能说安全事故与技术指标超速发展一定有直接关系,但至少为我们算敲响了警钟。因此,高能量密度电池必须以安全、可靠、预期寿命和产品一致性为前提。无条件地追求能量密度而不预设条件,可能会导致更大的损失。当然,安全性是最不可量化的维度之一。通过对整个系统的优化,使电池的能量、功率、安全、寿命、成本等达到最优平衡。
 
在2019年的新政策中,纯电动乘用车电池能量密度的最大补贴系数仅设定为3个水平,与往年相比最大补贴系数剔除了1倍、1.1倍和1.2倍。使企业不再一味追求高能量密度以获得高额补贴,而是更加注重安全、质量等因素,增强行业和消费者的信心。
 
当然,提高动力电池的能量密度的需求将继续存在,能量密度等技术研发的步伐不应放缓。同时,还要考虑电池的安全性、循环寿命和成本。2019年取消补贴符合新能源汽车产业的发展趋势,可能在短期内给部分企业的利润带来压力,但会促进优胜劣汰和企业的良性发展