中國(guó)科學(xué)院物理所研究員、課題組長(zhǎng)  黃學(xué)杰   攝影/中國(guó)電池網(wǎng) 于清教

近年來(lái)，新能源汽車(chē)呈產(chǎn)銷(xiāo)兩旺，國(guó)內(nèi)動(dòng)力電池行業(yè)呈現(xiàn)爆發(fā)式增長(zhǎng)，尤其是新能源電動(dòng)客車(chē)受政策和市場(chǎng)雙重影響，銷(xiāo)量持續(xù)上升，但因?yàn)殡姵匕踩鴮?dǎo)致的客車(chē)事故也多次發(fā)生，為此，我們針對(duì)新能源客車(chē)動(dòng)力電池“三元·磷酸鐵鋰”技術(shù)路線(xiàn)話(huà)題采訪(fǎng)了中科院物理研究所研究員黃學(xué)杰，他認(rèn)為：電動(dòng)客車(chē)的電池安全性要求高于電動(dòng)轎車(chē)，不應(yīng)以比能量和價(jià)格為優(yōu)先考量，而是以安全、壽命和可靠性為優(yōu)先考量。

黃學(xué)杰說(shuō)，動(dòng)力電池的安全性是電動(dòng)車(chē)中使用中最應(yīng)受關(guān)注的問(wèn)題。一般來(lái)說(shuō)，電池安全性是和電池中儲(chǔ)存的能量成反比的，即所能釋放的能量越大，其安全性風(fēng)險(xiǎn)就越大，純電動(dòng)轎車(chē)電池容量一般為幾十千瓦時(shí)，而純電動(dòng)公交車(chē)電池容量高達(dá)幾百千瓦時(shí)，隨著電池容量的增加，電池體積也在增加，其散熱性能變差，出安全事故的可能性增加。因此，將鋰離子蓄電池做成動(dòng)力電池，就必須提高其安全性能，單體電池愈大，要求達(dá)到的安全性指標(biāo)也就愈高。

目前涉及國(guó)內(nèi)磷酸鐵鋰動(dòng)力電池的生產(chǎn)企業(yè)多達(dá)100多家，而在現(xiàn)有的國(guó)內(nèi)新能源汽車(chē)動(dòng)力電池供應(yīng)環(huán)節(jié)中，磷酸鐵鋰動(dòng)力電池幾乎占據(jù)著商用車(chē)整個(gè)市場(chǎng)。但是由于磷酸鐵鋰電池理論能量密度提升空間有限，最大為150Wh/kg。國(guó)內(nèi)有大型動(dòng)力電池企業(yè)在積極開(kāi)發(fā)能量密度更高的磷酸鐵錳鋰材料新型動(dòng)力鋰電池。

因?yàn)槿囯姵氐谋饶芰勘容^高，這種優(yōu)勢(shì)使其有相應(yīng)的市場(chǎng)需求，但我很早以前就說(shuō)過(guò)，從安全性上看，磷酸鐵鋰電池更有優(yōu)勢(shì)，比如以前發(fā)生事故的三元材料中鎳鈷鋁三元材料18650電池在180攝氏度以上會(huì)出現(xiàn)自加熱，起火后很難控制，而磷酸鐵鋰材料到了250攝氏度以上才會(huì)出現(xiàn)放熱現(xiàn)象，因此磷酸鐵鋰電池應(yīng)用在商用車(chē)上，尤其是城市公交車(chē)和大巴車(chē)上，這對(duì)國(guó)內(nèi)電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展來(lái)說(shuō)是一個(gè)正確的選擇，對(duì)人民生命財(cái)產(chǎn)安全更有保障。

目前動(dòng)力電池企業(yè)產(chǎn)銷(xiāo)狀況比較好，受到的各方面關(guān)注也相應(yīng)比較多，這就更需要加強(qiáng)研發(fā)，不斷提升產(chǎn)品技術(shù)含量。黃學(xué)杰認(rèn)為，影響鋰離子電池安全性的主要因素有電池的材料選擇、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、制造工藝、電熱管理、電池包設(shè)計(jì)和使用條件等，研究單體電芯產(chǎn)熱規(guī)律，根據(jù)電池的應(yīng)用需求以安全為優(yōu)先選擇材料和設(shè)計(jì)電池及系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，采用高精度設(shè)備制造，加強(qiáng)生產(chǎn)全過(guò)程的監(jiān)測(cè)，開(kāi)發(fā)智能化電池管理系統(tǒng)和根據(jù)整車(chē)使用條件設(shè)計(jì)電池包。

同理，中國(guó)的整車(chē)企業(yè)也不應(yīng)當(dāng)把電池當(dāng)做整車(chē)的配套產(chǎn)品，而是要逐步將動(dòng)力電池生產(chǎn)納入自己的運(yùn)營(yíng)管理體系，以嚴(yán)格保證質(zhì)量。設(shè)計(jì)遠(yuǎn)程監(jiān)控自診斷報(bào)警系統(tǒng)，對(duì)運(yùn)行中的動(dòng)力電池進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和診斷。

最后，黃學(xué)杰表示，“材料在鋰離子電池成本中占比超過(guò)70%，而鋰離子電池性能更是材料說(shuō)了算。因此，尋求高能量密度、高安全、環(huán)保且價(jià)格便宜的電池材料是動(dòng)力鋰離子電池發(fā)展的關(guān)鍵所在，動(dòng)力電池性能提升和成本的下降應(yīng)首先建立在材料技術(shù)進(jìn)步的基礎(chǔ)之上?！?/p>

【人物簡(jiǎn)介】

黃學(xué)杰，現(xiàn)任中國(guó)科學(xué)院物理所研究員、課題組長(zhǎng)，國(guó)際鋰電池學(xué)會(huì)(IMLB)執(zhí)委會(huì)成員、國(guó)家863計(jì)劃電動(dòng)汽車(chē)專(zhuān)項(xiàng)總體組專(zhuān)家、《儲(chǔ)能科學(xué)與技術(shù)》編委會(huì)常務(wù)副主任。主要從事于鋰二次電池的研究，包括固體離子學(xué)研究及其在鋰離子電池中的應(yīng)用。自1996年起主持物理所鋰離子電池及其關(guān)鍵材料的研究開(kāi)發(fā)和產(chǎn)業(yè)化工作，發(fā)起設(shè)立了多家鋰電及相關(guān)材料研發(fā)和生產(chǎn)企業(yè)，實(shí)現(xiàn)了鋰離子動(dòng)力電池的產(chǎn)業(yè)化。