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    力神電池蘇金然:動力電池安全與新能源汽車發展
    發布時間:2018-05-22 14:18:00
    關鍵詞:CIBF2018

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    圖為天津力神電池股份有限公司副總工程師蘇金然發表主題演講


    5月22日,“2018第一屆新能源汽車及動力電池(CIBF深圳)國際交流會”在深圳會展中心舉行。天津力神電池股份有限公司副總工程師蘇金然在“動力電池產業鏈專場——融·突破桎梏 攜手發展”主題論壇上發表演講。以下是演講內容:

      天津力神電池股份有限公司副總工程師蘇金然

      各位領導、各位同仁早上好!非常高興有這個機會跟大家交流,我今天的題目是《動力電池安全與新能源汽車發展》。

      新能源汽車行業發展非???,2014年就進入快速發展通道,發展的過程中得益于國家政策的支持,也得益于大家對環保、美好生活的向往,2014年進入爆發式增長期之后,年增長率幾乎每年超過50%,有的年份增長比例要比50%高得多。從行業情況來看,電動汽車的電動化、智能化、網聯化、共享汽車已經成為一種時髦、成為一種趨勢。從汽車出貨情況來看,2017年是近80萬輛,吳總前面也說了,今年有可能超過100萬輛,從今年的出貨情況可以看到這個苗頭。這是汽車工業協會給出的1-4月份新能源汽車銷量情況,1-4月份是22.5萬輛,比去年同期有明顯的增長。

      從驅動分類看,乘用車已經成為絕對的主力,從驅動方式可以看到純電動車還是主力,插電的有一定的份額。這是國內的情況,世界范圍可以看到,這是日本一家研究機構的數據,可以看出在國外新能源車也在發展,發展的速度沒有國內快,這也得益于國家政策支持。國外的政府也在考慮新能源補貼的問題,他們也看到新能源車發展機遇。

      國外這兩年在新能源發展方面也有非常多的新聞在傳出,各大車廠也在積極布局新能源車,各國政府對新能源車,傳統燃油車的退出也給出一些時間表,在跟世界各大車廠的接觸中我們可以感受到,2019-2020年會有很多著名車廠推他們的新能源汽車上市,這兩年是他們新能源汽車的發力年。

      這是國際能源署給出的全球新能源汽車的規劃,不用看具體數字,主要看的是,在2025年之后,新能源車比例會快速上升,傳統燃油車比例會急劇下降,對新能源行業是莫大的支持。

      目前行業發展的形勢非常好,發展也非???,發展的過程中我們也遇到很多的問題。從2016年開始,動力電池的原材料“漲聲不斷”,原材料價格上漲拉高動力電池成本。成本上升意味著售價會上升,這兩年我們又另外一個問題,下游不是漲價而是降價,下游降價是降無底線,我經常和大家講,“降無底線”,電池企業非常困難。動力電池行業應該說是高技術行業,是技術密集型也是資本密集型行業,按道理說藍海的時間應該比較長,實際上動力電池的藍是驚鴻一現,過早陷入紅海有可能導致企業將降低成本放到非理性的高度。

      二是政策影響,動力電池的長足發展離不開國家政策的支持,政策變化也給行業帶來一些問題,這個圖可以看出,每年年初是我們的波谷,每年四季度是我們的波峰,波峰波谷的出現,意味著動力電池的生命周期是比較短的,生命周期比較短意味著研發周期短,可能出現的問題就比千錘百煉的產品多,生命周期短也會帶來研發成本在電池成本中占比過高,這都是問題。這個行業是需要資金大力支持的行業,需要的資金周轉量特別大。

      下面我針對電池的安全問題跟大家做一下討論。這些都是我臨時從網上找到的圖片,我們可以看到,里面有工廠的火災,5月8號和5月10號在美國和瑞士發生的兩起新能源汽車事故,這兩起事故都造成了人員死亡,未來處理的進展有可能對新能源車的行業會產生一些影響,需要行業人士關注。

      另外是一些火災,這里面有各種各樣的問題,我們要跟大家分享,為什么會有這些問題?我們應該怎么保證新能源車的安全?安全問題非常重要,應該說這是大家的共識,安全是這個行業必須要解決的問題。我們公司有一句話,“安全是最大的質量”,安全也是新能源汽車行業健康發展的保證,沒有安全,再長的續航里程,再好的溫度性能,再好的其他指標,我想也會歸零,安全是我們在所有零前面的1,沒有安全就沒有后續的發展,這是我們一定要解決的問題。

      第二,我想跟大家分享一下在動力電池設計制造過程中我們要怎么考慮安全,和動力電池安全標準有代表性、已經頒布的是這兩個:國標推的GB/T31485-2015年,還有GB/T31467.3-2015年,目前這兩個標準正在修訂中。另外中國化學與物理電源行業協會在2017年頒布了《鋰離子電池安全生產規范》,對鋰離子電池的制作和安全提出了一些要求。電池設計和電池制造我們遵循這些標準可能會給我們帶來一些好處,標準能頒布都是很多前人智慧、教訓的經驗總結,我們設計的時候要對這些標準多做考慮、作為設計出路體現在我們的設計中。

      電池及系統的安全設計不能妥協于成本和其他性能,我們可能會用活性更高的材料,更薄的隔膜,這些材料的使用帶來高能量密度的同時,也帶來一些安全設計上的困難,我們需要在這方面做一些努力。

      沒有企業會賠本賺吆喝,要想辦法降低成本,但降低成本可能帶來對安全關注的沖擊,可能給行業帶來危機。

      電池的原材料價格上漲,這些方面如果我們投入的關注度過高有會影響我們的判斷,設計的時候削弱了安全的設計就會帶來一些問題,有一些車在系統組合的時候可能對保護有減配,比如說結構上,可能為了降低重量會做一些工作,這些工作會不會帶來安全問題?這里給了一些雷達圖,這些指標都在頂點,但實際上不會的,這些指標會此消彼漲,這是需要我們去平衡的。

      創新需要我們開拓思路,不拘泥已有的經驗,這里我跟大家分享的觀點是,有一種文化叫“中庸”,有一種智慧叫“平衡”,電池企業設計和生產中,不能只強調某種性能,而要考慮綜合性能,綜合性能好了才是一個好的產品,才能為行業的發展做出貢獻。

      除了材料之外,電池結構設計方面我們要千方百計的防短路,防短路意味著不能絕對消除這個問題,我們還要有檢測手段,能在制造的過程中發現問題,及早剔除不合格電池。短路不可逆轉一定發生,所以要有安全的設計,降低失控造成的影響和傷害,這是電池本質做的。電池系統的本質安全也要做一些工作,比如說結構設計,要有彌補電池小概率失效的問題。世界上任何一個電池企業都不敢說我的電池是絕對沒有問題的,最先進的日韓企業也會有電池失效的情況,所以在結構設計上一定要想到,怎樣保證個體失效也不影響系統問題。

      下面跟大家分享制造過程要關注的問題。這個關注不僅僅是產品的安全,還包括制造過程的安全,前面的圖片中我分享了一個圖片,一家電池生產企業起火的問題,損失非常大。

      世界上曾經有著名的電池公司,就因為金屬粉塵問題造成了起火,這個問題是非常嚴重的。電解液易燃易爆物管理也非常難,這些失控對工廠的威脅也非常大。整個制造過程中的高危區以及電池的老化過過程,我們要保證電池制造過程的安全,倉儲起火的問題也比比皆是,我們要采取一些手段解決這些問題。

      模組和系統制造的過程可能出現高壓的問題,模組電壓比較高,保證安全非常重要,還有短路絕緣的問題。制造過程中需要關注的問題很多,我就安全方面的幾個問題跟大家做分享。

      關于動力電池全生命周期的安全管理,動力電池設計階段、PV階段、SOP階段和市場應用階段都要做一些工作解決安全問題,避免安全事故的發生。

      第三,我想和大家一起討論一下動力電池安全方面的思考。動力電池的安全是系統的安全,這個系統包括汽車和應用環節,我們要做到電池的本質安全,這是我剛才說的,不管多么先進的企業都不能絕對保證電池沒有失效,失效怎么辦?組合的時候要加以考慮,發點熱擴散保證是單體問題而不是系統問題。模塊要考慮,系統管理也要考慮,配套的充電也要考慮。

      在使用的過程中實際上也有很多環節會造成安全問題,5月8號和10號兩個安全事故,要想動力電池安全,不能僅僅說電芯、系統,整個大系統都要考慮,每個環節都要考慮。

      安全是在一定條件下成立。剛才報告里說到,電池隨著使用安全性會增加,實際上安全的風險不會降低只會增加,這也是我想作為電池制造者,如果我們要過安全測試,使用一段時間之后,安全測試好過了,電池的風險并沒有降低。我們公司一直在推自動化、智能化和產品的標準化、設計的標準化,生產的自動化、少人化是降低電池安全失效的成分,實現數字化少人化,降低電池的失效概率是很明顯的。

      我們希望用最經濟的方法保證電池的安全性,現在有一種觀點,電池一定要安全,單體電池要安全,如果把有一些安全的保證放到系統上,可能會使整體的成本降低。

      最后我想和大家說,電池安全性的主體可以是電池,可以是模塊,也可以系統。電池的安全實際上是整體的問題,而不能孤立的看,今天我要跟大家分享的就這么多,謝謝各位。

      (根據嘉賓發言整理,未經嘉賓審閱)


    稿件來源: 電池中國網
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