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电动车为何越来越危险?王子冬:“家贼”难防

盖世汽车 2019-09-21 10:34:19
核心提示:我们到底需要什么样的电动车?电动车的安全性如何保证?

国家将新能源产业作为一个战略性发展方向已不容置疑,但问题在于我们如何做好这件事?当新能源汽车Pk传统汽车时,大家都会提到一个问题——成本,这是为什么?我们应该认真思考这个问题,我们到底需要什么样的电动车?电动车的安全性如何保证?

在9月20举办的"2019(第七届)汽车与环境创新论坛"上,中国汽车动力电池产业创新联盟副秘书长王子冬针对上述问题进行深入思考和分析,主要内容如下。

电动汽车,电池,汽车与环境,电动车越来越危险,王子冬

中国汽车动力电池产业创新联盟副秘书长王子冬

为何总提电动汽车成本?

  • 不具备颠覆性

新能源汽车的财政补贴的落地和发展,我是全程陪着它走过来的,包括从最开始的争取到后来的实施发放我都参与了,很多企业老说补贴发放的慢,但是现在作为最早支持这件事情,跟着万部长他们去推动这件事情的人,我现在反而希望这个补贴赶紧没有,因为补贴产生了一定的副作用。

如何能形成真正的市场刚性需求?有几个案例值得我们思考,第一个案例,电动叉车,政府没有给补贴,它比燃油叉车还贵,结果淘汰了燃油叉车;再想一个案例,电动自行车和自行车的PK,电动自行车每年三千多万辆的销售量,已经持续好多年了,政府也没有给补贴,电动自行车的成本是自行车成本的40倍,结果占领了市场50%的份额;第三个案例,苹果手机,刚才很多专家一谈电动汽车就说要有500公里的行驶里程。苹果手机当年颠覆其它品牌手机的时候,待机只有一天的时间,它却淘汰了能够待机二十多天的手机,这是为什么?如果大家都在意待机时间长短的话,这样的结果是没有道理!而且是用高于原来传统手机4-6倍的价格,也是固定电话价格的60-100倍,这怎么解释?

这是因为这些颠覆性的产品有很多吸引人的优点掩盖了它的不足,让用户不太在意他们的不足。而我们现在的电动汽车与传统燃油车有什么特别明显的优点吗?没有!我认为我们现在做的电动汽车不具备能够颠覆传统燃油车的任何优势,智能化、网联化,在传统燃油车上也能应用。

我们需要什么样的电动车?

  • 多元化的动力总成

今天,我们应该好好想想电动汽车应该是什么样的?我非常赞同刚才丰田渡边先生的观点,我在很多会上也说过我们一定要认真思考丰田的新能源汽车战略分析,刚才他说了很多,其中,他提到一个汽车和动力总成的选择,并非是由环保法规和整车企业去决定的,而是由用户和市场需求来决定的!

车辆的总成应该是多元化的,刚才渡边先生特别谈到这个问题,我也觉得我们现在动力总成太单一了。在2000年启动国家863电动汽车重大专项的时候,是有混合动力的,后来在后续调整技术路线时把它归到节能领域了,就留了一个纯电动的技术路线,后来发现靠动力电池这条路问题比较多,于是乎去年就又提出想重点去发展燃料电池这个技术路线,其实燃料电池也有许多技术难题要解决。我们要做正在能够节能减排的动力系统,多元化发展,而不应该只关注某一种技术路线。

我做了二十年的动力电池测试中心主任,实际上动力电池这些年没有太多的进步。我们去看日本的专利和国际上的锂电池专利,三元材料电池(包括811、523、622)很早就有,不是今天才发明的。那为什么当初不拿出来使用呢?因为这样的电池安全性测试通不过。我们今天把它当成一个好东西说我们进步了,我们真的在材料创新上没有什么进步。我们以前就知道811三元电池的能量密度一定高,但是在安全问题没有解决的情况下谁敢用?我们现在来看锂电池的几个主要材料中隔膜、电解液、正极负极有什么突破和重大改进吗?没有。

我们在干什么?我们在做减法,电池的隔膜在减薄,铜箔、铝箔在减薄,电池模块里的温度传感器在减少。所以在这样的情况下我们发展新能源汽车是一个非常危险的事情,这个问题我希望大家真的要好好思考一下。

  • 真正节能减排

所以我们选择什么样的动力总成?节能减排是我们的初衷,这是国家做这个重大专项决定时的一个最初的想法。所以应该看哪种动力总成驱动方式最节能,最减排,我们就去做什么。我们要评价从油井到车轮,以及全寿命周期内的节能减排效果。我们不能只看它在使用中不排放,我们就认为它是零排放,要从生产过程中、使用过程中、回收过程中的节能减排效果去全面评价。

我们在推纯电动路线的时候,我们要思考:动力电池的生产能耗怎么样?动力电池回收时的能耗怎么样?如何能够真正把二氧化碳降下来?我们到底应该做一个什么样的电动车?是不是应该做走五百公里的电动汽车?五百公里的电动汽车能耗怎么降的下来?电动汽车背着这么重的电池组跑,怎么可能节能?用户会买这种的电动汽车吗?政府会希望是这样的结果吗?

刚才丰田给出了一个非常好的二氧化碳排放量计算方式,要从生产、使用、回收全生命周期来看二氧化碳到底排了多少?从丰田给出的那个比较可以看出来,纯电动汽车并不占优势,而那个纯电动汽车还不是长续航里程的纯电动汽车,如果是长续航里程的纯电动汽车,动力电池生产和回收过程中的二氧化碳排放就更高了。

  • 综合平衡成本、安全、能量密度

我们老在讨论成本、安全、能量密度的平衡,这是一个不能回避的问题。在安全占优势的场合大家就不太敢用三元材料电池,所以电动大客车就很少有用三元材料的电池。大客车的电池组要过强检,必须做热失控试验,三元材料的电池过不去,所以在电动大客车上就不能用三元材料电池。但是乘用车的电池组却不做这项热失控试验,因为通不过。国内有些企业为了能使用三元材料电池,甚至去努力做工作修改标准,把以前要求很高的标准降低了。企业这么做是对用户的极度不负责任。

盲目的追求能量密度能追到什么程度?天花板有多高?特别是在能量密度提高以后,电池组其它不能变的那部分零部件的重量变的突出了。

我们现在一谈到能量密度,电池企业首先想到的是软包电池,因为软包装大容量单芯电池的能量密度高,但是软包电池成组率上不去。所以我一直在说,电池企业和整车企业在谈能量密度时不在一个频道上,一个在说单体能量密度,一个在说系统的能量密度。

整车企业其实追求的是安全性和可靠性,系统的能量密度是其次,在保障安全性和可靠性的情况下,去追求能量密度没有错。但是现在是不提安全性,不提可靠性,单提能量密度的话这就不对了。所以评价东西要从多个纬度上同时去考虑,最后求得平衡。

电动汽车,电池,汽车与环境,电动车越来越危险,王子冬

新能源车为何故障频发?

  • “家贼”难防

今年,国内新能源汽车出了好多事故,我们应该承认电动车的动力电池是一个危险体,现在想让它完全不着火是不现实的。

现在很多企业在做BMS,然而在电动车出事的时候,这个BMS并没有帮助我们解决安全预警问题。那是我们的BMS做错了吗?没有。那问题出在了哪儿?我根据事故分析发现,我们现在遇到的大部分引发事故的原因,并没有发现是外面来的诱因引发了事故,而是“家贼”,是电池内部出现的问题引发了电池热失控,而非外部原因。

我们不能单纯的去看电池安全不安全,我们应该重新审视新能源汽车怎么解决安全问题,它的安全问题绝不仅仅是电池的问题。

我们现在看,因为要走五百公里,所以我们电池的电量就要多带,其实这是个错误的理解。国家财政补贴政策里面的Ekg,意在扶强扶优,怎么体现强和优?就是在电池电量不增加的情况下,去做车身轻量化,去做电机的节能技术,而不是为了提高行驶里程加大电池组的带电量。但是现在很多企业就在拼命增加电池组的带电量,40kWh的带电量走300公里,那就带60kWh的电量走400公里,这就带来了一系列问题。因为你多带电池,因为布置电池系统的空间有限,就需要提高能量密度,而提高能量密度遇到了电池材料没有什么进步,只能拼命压榨所有材料的极限潜力,牺牲安全性和寿命就成为了必然。

所以在提高能量密度的同时,我们发现电动汽车越来越危险,今年出事的这些电池还是去年提出的能量密度指标,而今年提高了指标之后明年事故还会更多。

安全性能如何改进?

  • 多层结构的安全保护措施

电池的安全性我们没法回避,这是锂电池的特性,所有的东西都在一个盒里面,火源、易燃物、助燃剂,这是一件很可怕的事,安全风险非常大,需要我们特别关注这一点。

我们在设计的时候要从单体到模块、再到电池组有多层结构的安全保护措施。在新能源汽车起火原因未明的情况下,安全问题的研究工作更应该得到重视。

目前的BMS有点事后诸葛亮,这些着火事件他们没有能够及时预警告知我们,而且在调查事故原因的时候,经常找不到什么有价值的数据。

到今天为止,大家在分析电动车着火的时候,没有人能说清楚到底是什么问题?因为烧完了之后破坏了事故现场,找不到有价值的数据,使我们很难找到事故原因,在这种情况下推广电动汽车我们真的是应该慎重。

动力电池失效分几个层面,有功能性失效,安全性失效,以及单体电芯失效,模块失效,还有系统失效。系统失效我们遇到的比较多,因为传统汽车生产企业以前很少接触这种高电压的结构,现在突然接触了,出现了很多新的不理解,或者需要重新认识的东西。

为了解决安全性问题,需要在材料的匹配、电池模块的结构、电池系统集成、以及充电方法等方面进行改进,确实需要解决的问题比较多。其中关于梯级利用这件事情就遇到了非常大的障碍,理论上梯级利用是可以的,但是真正利用的时候却找不到商业模式。

我们任重而道远,让我们大家一起静下心来,共同努力,一定能够解决好安全性这个难题!

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文章标签: 电动汽车 电池

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