电动汽车续航里程达700?安全隐患却如何解决?

电动汽车续航里程达700?安全隐患却如何解决?

新华网北京10月11日电10月7-8日,第三届国际电池安全大会在京召开。近年来,电动汽车里程焦虑呈现出逐渐被安全问题盖过的趋势。对此,中国科学院院士、清华大学教授欧阳明高认为,初期由于电池比能量不够导致电池续航里程偏短,实际上,正是里程焦虑推动了电池技术的进步。“因为大家都希望长里程,国家也在补贴长里程,所以比能量就提升得很快,10年前的电动轿车一般续航150公里,现在新车都已达到500公里,明后年还会提升,估计到600公里、甚至700公里都是可能的。”欧阳明高如是说。

欧阳明高介绍,衡量锂离子电池有比能量、寿命、安全以及成本等重要指标。随着电池技术研发的深入,锂离子动力电池系统的比能量在逐年提升,成本在逐年下降。另一方面,电池比能量的提升也带来材料热稳定性的下降,增加了电池的安全风险。欧阳明高在接受新华网专访时表示,电动车出安全事故的概率并不一定比燃油车更高,随着技术研发的深入,产业痛点将得到解决。

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从科学机理上讲,造成锂离子电池热分解失控的诱因较多,有由外部出发的,如电滥用、热滥用或者机械滥用,也有由内部出发的,如金属杂质残留、隔膜破损或负极上的析锂反应导致单体损坏等。不论触发的原因为何,其导致的结果主要是电池单体温度升高,这会进一步引起其他单体的热分解反应,从而产生更多热量。这种自加速的过程被称为热失控(Thermal Runaway),它导致的结果往往是不可控的单体发热,甚至是起火。

锂电池是一种二次充电电池,电池结构包括正负极、隔膜、有机电解液以及电池外壳组成。其中正极通常为锰酸锂、钴酸锂或镍钴锰酸锂等活性物质材料;负极的活性物质通常为石墨或近似石墨结构的碳;电池中的隔膜是一种经特殊成型具有微孔结构的高分子薄膜,能够使锂离子自由通过而电子无法通过;电池外壳通常由钢壳、铝壳、铝塑膜等构成。在充电时,锂电池正极的锂离子和电解液中的锂离子向负极聚集得到电子,被还原成锂镶嵌在负极材料中,放电时镶嵌在负极材料中的锂失去电子,变成锂离子进入电解液中向正极移动。

锂电池与燃料电池特性迥异,锂电池系统适合替代汽油机,燃料电池适合替代柴油机,因此二者将覆盖不同应用场景。根据中汽协数据显示,2018年锂离子电池汽车保有量超过299万辆,预计未来将持续增长。

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