中(zhong)國(guo)汽車技(ji)術研究中(zhong)心有限公司（下(xia)稱中(zhong)汽研）日前發(fa)布(bu)的(de)《2020動力(li)電池產業發(fa)展報(bao)告(gao)(gao)》(下(xia)稱《報(bao)告(gao)(gao)》）稱，根據去(qu)年發(fa)生的(de)動力(li)電池自燃事故，長續航里(li)程的(de)電動汽車更容易起火(huo)。
該《報告》稱，發生起火(huo)的(de)動(dong)力電池(chi)，主要(yao)為(wei)搭載在長續航里程或者大型車(che)輛上(shang)的(de)高(gao)能量密(mi)度(du)電池(chi)，類型主要(yao)為(wei)三(san)元(yuan)鋰電池(chi)。
《報(bao)告》認(ren)為，這屬(shu)于電池(chi)能(neng)量(liang)密度配套問題。
三元鋰電池(chi)和磷酸鐵(tie)鋰電池(chi)是目前(qian)(qian)電動汽車(che)最(zui)常用(yong)的(de)兩種鋰離子動力電池(chi)，二者的(de)區別在于正極材(cai)料(liao)不同(tong)。前(qian)(qian)者能量密度更高、續航里程更長(chang)，后者則具備高安全和長(chang)壽命的(de)特性。
自2019年以來(lai)，國內外電(dian)動汽車起火(huo)事件(jian)頻發(fa)，電(dian)動汽車安(an)全(quan)問題已引起社會(hui)廣泛關注，主(zhu)要(yao)聚(ju)焦在電(dian)池(chi)著火(huo)問題。
根據(ju)上(shang)述《報告》，電(dian)池起(qi)火(huo)事(shi)件多(duo)發(fa)(fa)(fa)生在夏天，5、6月是(shi)起(qi)火(huo)的高發(fa)(fa)(fa)月份(fen)，原因主要是(shi)長時間高溫、雨水等(deng)環境因素導致(zhi)電(dian)池性(xing)能發(fa)(fa)(fa)生了(le)變化。這屬(shu)于(yu)電(dian)池環境適應性(xing)設計問題(ti)。
《報(bao)告》表示，動力電(dian)池(chi)發生起(qi)火現象，一般分為充電(dian)自(zi)燃、碰撞沖擊燃燒、行駛自(zi)燃和涉水自(zi)燃。其(qi)中，充電(dian)自(zi)燃和行駛自(zi)燃危害性最大。
充電自燃發(fa)生(sheng)時(shi)一(yi)般沒(mei)(mei)有監管且(qie)沒(mei)(mei)有先兆，行駛自燃發(fa)生(sheng)時(shi)速(su)度較快(kuai)且(qie)難以逃生(sheng)。
《報(bao)告》稱(cheng)，國(guo)外(wai)發生因(yin)碰撞沖(chong)擊導(dao)致起火的事故(gu)較(jiao)多，也有(you)少量(liang)充電或行(xing)駛自(zi)燃(ran)的案例；國(guo)內多為充電或行(xing)駛自(zi)燃(ran)事故(gu)。
電池(chi)發生(sheng)燃燒(shao)現象，是因為全電池(chi)組(zu)溫度不同(tong)步且都在上(shang)升，發生(sheng)了熱失(shi)控(kong)，進(jin)而(er)自(zi)燃爆炸。
《報告》指出(chu)，熱(re)失控在(zai)技術上并非(fei)無法突破，重點在(zai)于平衡(heng)成本、能量密度和(he)安全性，可(ke)以從電池設計(ji)和(he)配套設施兩(liang)方面入手。
電池包(bao)括正極材料、負極材料、電解液(ye)和隔膜。
在電(dian)池(chi)設計方面，《報告》建(jian)議，電(dian)池(chi)正極(ji)需要提高(gao)(gao)隔(ge)(ge)膜質量標準，使用在復雜環境下能保持穩(wen)定的(de)隔(ge)(ge)膜材料；通過正極(ji)界面修(xiu)飾(shi)抑制釋氧現象，以提高(gao)(gao)電(dian)極(ji)的(de)熱穩(wen)定性。
電(dian)解(jie)質則需要加入抑制(zhi)可(ke)燃性的材(cai)料，改(gai)變電(dian)解(jie)質的可(ke)燃性本質，使(shi)用完全不可(ke)燃的固態(tai)電(dian)解(jie)質等。
固(gu)態(tai)電(dian)解質的研發(fa)，是固(gu)態(tai)電(dian)池商用的最主要成本。
《報告》稱，全固(gu)(gu)態(tai)電池(chi)商業(ye)化需要很長時間，這期(qi)間將出(chu)現凝膠(jiao)態(tai)、半(ban)固(gu)(gu)態(tai)、準固(gu)(gu)態(tai)等中間態(tai)技術(shu)。全固(gu)(gu)態(tai)電池(chi)有望在2030年以后(hou)實現商業(ye)化。
《報告》認(ren)為，整個動(dong)力電(dian)池(chi)行業的技(ji)術路線(xian)趨勢為：正極從(cong)減鈷到無鈷、負極加(jia)硅，電(dian)解質減少有(you)機溶劑并向(xiang)全固態方向(xiang)發展。
在配套(tao)設施(shi)方面，《報告(gao)》建議加(jia)強電(dian)池管理(li)系(xi)(xi)統(tong)的(de)熱失控(kong)檢測等。若電(dian)池燃燒難以避免，應(ying)考慮燃燒后(hou)的(de)善后(hou)機制，比如緊(jin)急逃(tao)生系(xi)(xi)統(tong)或(huo)緊(jin)急滅火系(xi)(xi)統(tong)。
上(shang)述《報告》還(huan)指出(chu)，受新能(neng)源技(ji)術補貼更傾向于高續航、高密度車型的(de)(de)影響，高鎳化三元電池(chi)是目前的(de)(de)主(zhu)流技(ji)術。隨著比(bi)亞(ya)迪刀片電池(chi)技(ji)術的(de)(de)推出(chu)，磷酸鐵鋰(li)電池(chi)成組技(ji)術實現突破，短(duan)期內將出(chu)現復(fu)蘇。
2019年，國內(nei)三元電池(chi)出貨(huo)量為19.2萬噸，占動力電池(chi)總出貨(huo)量的(de)47%。
因(yin)高(gao)鎳三(san)元電池(chi)NCM811、NCA電池(chi)具有高(gao)容量(liang)、低成本優勢，目前各動力(li)(li)電池(chi)企業均在大力(li)(li)布局，但(dan)該技(ji)術仍處于(yu)產(chan)業化初期。
NCM811是正極材料聚(ju)合物鎳鈷(gu)錳配比為(wei)8：1：1的三元電池；NCA是正極材料聚(ju)合物為(wei)鎳鈷(gu)鋁的三元電池。
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