我國車用動力電池產業化任務艱巨
2009年11月30日8:26:45
編前:中國北方車輛研究所國家863電動車重大專項動力電池測試中心是國內最主要的汽車動力電池檢測和認證的權威機構,是國家以質量手段監控、指導動力電池發展的檢測基地,也是國內外開展相關交流的窗口。目前,我國車用動力電池在開發和生產中還存在哪些問題?其技術水平如何?針對這些問題,本報記者最近采訪了該中心主任王子冬。
《中國汽車報》:目前,我國車用動力電池認證及檢測情況是怎樣的?
王子冬:自2006年開始,國家新能源汽車公告管理的電池測試標準正式實施,電動汽車上公告前動力電池必須進行強制檢測。最初,只有極少數企業生產的電池能夠通過認證,現在大概有30%的企業生產的產品達到了合格標準。中國北方車輛研究所動力電池檢測中心是國內最主要的汽車動力電池檢測和認證的權威機構,我們依據國家頒布的汽車電池、模塊電池相關標準和國家863重大專項動力電池和超級電容檢測規范,對各種規格的單體電池、模塊電池進行全面的性能及安全試驗檢測。
新能源汽車發展對動力電池安全性和循環壽命提出了更高要求,電池認證和檢測成為電池企業跨入新能源產業的門檻,但這并不意味通過檢測的電池就能很好地應用于電動汽車。由于電動汽車有純電動(EV)、油電和氣電混合(HEV、PHEV)等多種模式,對電池性能要求差別很大,需要根據車輛特征對動力電池的匹配性作出具體評價。
車用動力電池安全性能檢測主要包括針刺、過充、過放、擠壓、跌落、高溫、短路等7個檢測項目。在單個電池通過的基礎上,我們還要進行模塊的安全性檢測,將 5個電池串聯組成電池模塊進行測試。由于受成本限制,目前很少有企業進行電池組的安全性試驗。一個電池包的試驗成本是10萬~50萬元,而電動大客車整組車用動力電池包的試驗往往需要數百萬元的費用,所以目前實際應用于電動汽車的動力電池安全性數據,與檢測數據相比會存在一些偏差。
《中國汽車報》:近兩年,我國車用動力電池的產銷量、技術水平和發展規模如何?
王子冬:從使用上看,我國鎳氫電池比鋰電池安全性能好一些,但鋰電池能量密度和循環壽命較高。目前,國內鋰電池生產企業較多,尤其是磷酸鐵鋰電池比其他電池發展的快。電動汽車有多種動力模式,不同車型對電池提出了不同使用要求。
從產銷規模上看,我國車用動力電池基本都處于研發、試驗階段,尚沒有實現批量生產,還沒有大規模應用于電動汽車,短期內,動力電池企業不太可能實現盈利。
《中國汽車報》:與國際先進水平相比,我國動力電池的差距體現在哪些方面?
王子冬:首先,國外的動力電池采用自動化生產方式,而國內多以手工和半自動為主,不具備批量生產能力,精細程度不高。從商品化程度看,我國還沒有可以商業化的動力電池,而國外早已存在隨意買賣的動力電池。從產品結構看,國外注重電池組整體設計和評價,包括對電池包的散熱、能量管理、插接件的標準化。而我國電池企業關注的重點還停留在電池材料方面。此外,國外動力電池發展規范,標準化、系列化特征明顯,而國內產品的尺寸、系列五花八門、龐雜混亂。
第二,我國動力電池生產設備比較落后,很多企業將注意力放在材料上,忽略了制造裝備的改善。目前,我國生產電池的裝備主要依靠進口,價格昂貴,這對我國車用動力電池的發展很不利,動力電池在大批量生產前,應該將先進的自動化設備研究放在第一位。
第三,我國動力電池企業大多各自獨立研發,其經費有限,僅能解決動力電池基本問題,技術很難深入推進。企業之間缺乏充分交流,都希望了解別人的情況而不愿談自己的經驗,存在普遍的低水平重復研究現象。我們應該學習日本,建立動力電池技術聯盟,推進共性技術發展,把錢花在刀刃上。
《中國汽車報》:在檢測和認證過程中,您認為中國動力電池安全性能如何?還存在哪些問題?
王子冬:從安全性方面看,我國車用動力電池過充、過放問題不嚴重,而存在問題較多的是短路、針刺和擠壓。盡管電池企業投入大量經費研究,但大部分企業生產的電池在這三種情況下的安全性很難達標。雖然針刺、短路、擠壓現象是極限狀態,但潛在危險不能小視。如發生翻車事故后,實施搶救過程中,動力電池存在的這些問題往往會造成二次傷害。
今年,國家引導新能源產業發展,促進了電動汽車技術進步,但各地盲目上馬電動汽車項目的情況還比較多。車用動力電池的充電、放電過程非常復雜,汽車行駛環境復雜多變,經常遇到風霜雨雪等惡劣天氣,對電池的安全性、一致性、穩定性要求很高。電池企業不僅需要有強大的研發團隊,還要有大量試驗經驗,才能生產出滿足使用要求的動力電池。目前,我國企業普遍欠缺生產動力電池的經驗,制造設備、傳感器、插接件、正負極材料、隔膜等不夠先進,盲目生產會有很大風險。
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