據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),2018年以來,已發(fā)生的新能源汽車自燃或爆炸問題已有近50起。由于持續(xù)“發(fā)燒”,電動(dòng)汽車安全性問題近期高度敏感。人們開始進(jìn)一步認(rèn)識(shí)現(xiàn)有鋰電池的循環(huán)使用壽命與能量密度的關(guān)系。
據(jù)2017年以來新能源汽車的起火事故分析統(tǒng)計(jì),充電場(chǎng)所是起火的高發(fā)地,占比達(dá)50%。在北京大學(xué)其魯教授看來,起火事故的原因中,動(dòng)力電池自燃占比為31%,主要因?yàn)殇囯姵夭牧线x擇不當(dāng)以及電池本身的質(zhì)量問題。
此外,近年一些能量密度高、續(xù)航能力強(qiáng)的電池受到盲目追捧,也悄然埋下安全隱患。其魯表示,追求高能量密度固然沒錯(cuò),但必須對(duì)能量密度和安全性進(jìn)行綜合考慮,因?yàn)殡S著能量密度的提高,熱失控幾率呈大幅上升趨勢(shì)。還有,汽車碰撞時(shí),電池組發(fā)生變形,導(dǎo)致電池隔膜被撕裂并發(fā)生內(nèi)部短路,易燃電解質(zhì)泄漏最終引發(fā)起火。
其魯稱,電動(dòng)汽車的設(shè)計(jì)始終是問題的核心,因?yàn)樵谛熊嚮虺潆娺^程中,電池要工作就要產(chǎn)生熱量,但截止目前看不到一個(gè)給鋰電池迅速散熱的好方案。
目前,電動(dòng)汽車與混合動(dòng)力電動(dòng)車市場(chǎng)在緩慢穩(wěn)步發(fā)展,其魯表示,鋰電池技術(shù)與金屬資源問題是目前業(yè)內(nèi)關(guān)注重點(diǎn),隨著電動(dòng)化趨勢(shì)在全球逐漸形成,動(dòng)力電池礦物原料消耗增長,資源布局方面將引起高度重視。另外,在鋰電池產(chǎn)業(yè)化制造技術(shù)方面,應(yīng)逐漸向固態(tài)鋰電池過渡?!澳壳叭腆w鋰電池產(chǎn)業(yè)化技術(shù)應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注:1)新型無機(jī)固體電解質(zhì)的研發(fā)與應(yīng)用;2)不使用電解液與隔膜;3)鋰金屬負(fù)極的研發(fā)與應(yīng)用;4)鋰電池正極材料迅速多樣化。”其魯稱。
針對(duì)如何合成電化學(xué)性能良好的鋰電池材料,其魯認(rèn)為,應(yīng)選擇合適的化學(xué)合成方法,準(zhǔn)確確定化學(xué)組成、利用先進(jìn)的物理化學(xué)方法與技術(shù)改善材料的性能(表面與顆粒等物理性質(zhì))。同時(shí),還需測(cè)試材料的電化學(xué)性能、建立合適的材料性能評(píng)價(jià)方法與體系,初步研究材料的鋰電池循環(huán)充放電穩(wěn)定性與安全性。
此外,會(huì)上其魯還分享了近期鋰電池在電力儲(chǔ)能方面的應(yīng)用前景。“在國內(nèi),光伏與風(fēng)電成本已經(jīng)低于0.3元RMB/kWh,部分地區(qū)的夜間電力價(jià)格低于0.1RMB/kWh,大規(guī)模電力儲(chǔ)能勢(shì)在必行。為解決峰谷電力和限風(fēng)與限光伏問題,國家電力在計(jì)劃投資數(shù)百億建立提水調(diào)峰電站。此外,還有幾項(xiàng)兆瓦級(jí)新型鋰電池儲(chǔ)能電站正在設(shè)計(jì)中,迫切需要性價(jià)比良好的大容量鋰電池及可行的設(shè)計(jì)方案?!逼漪斦J(rèn)為,離網(wǎng)式鋰電池儲(chǔ)能與發(fā)電前景被看好,性價(jià)比良好的鋰電池有望進(jìn)入汽車的啟動(dòng)電源市場(chǎng)。