锂电池被“看穿”
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出品:虎嗅驻西南编辑
作者:雨林下、梓楠法师封面:视觉中国
11月29日 , 瓯鹏动力在一场发布会中公开控诉知名锂电池厂家国轩高科存在电芯原材料方面的质量缺陷 。 这是继北京丰台4.16储能电站爆炸事件后 , 国轩高科再次被推上风口浪尖 , 也引发了市场对新能源汽车电池安全的高度关注 。
工信部上半年的数据显示 , 中国新能源汽车目前已累计推广超过550万辆 , 产销量连续6年居全球第一 。 随着普及度的提升 , 大大小小的事故也让人们越发重视新能源车的安全 , 尤其是对核心零部件——锂电池的稳定性提出了更高要求 。
为什么会炸?是大家对锂电池的好奇 。
怎么能不炸?是厂家们要死磕的难题 。
缺陷可见 , 隐患难现
锂电池的危险性正源于其所含的“锂” , 金属锂本身活泼 , 具有强腐蚀性 , 遇到湿气非常容易发生化学反应 , 释放出易燃的氢气 , 同时温度超过180℃熔点也会自燃 。 尽管加了昂贵的钴元素来维稳 , 但锂电池整体发展还不成熟 , 始终存在未知隐患 。
国网四川电动汽车公司相关专业人士告诉虎嗅 , 除了化学反应的不确定性 , 锂电池也还有物理缺陷带来的问题 。
一种是肉眼显性易见的 , 比如因生产工艺造成的正负极污染、壳体凹凸变形、塑料膜破裂、划痕等 。
另一种是隐性的天生不良 , 表面或者短期看不出异常 。 因为电池内部存在动态变化的电化学反应 , 经过日积月累 , 原先的隐患才会真正的暴露 。
比如个别电芯容量低导致的整个电池模组一致性差、电量少 , 最终续航时间短;比如电池的充放电过度 , 循环到一定程度后 , 可能在电池内部形成不可逆的坏点 , 在撞击或快充高温下瞬间爆炸 。
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11月30日南京一辆沃尔沃新能源车疑似在地库充电爆炸图源:扬子晚报
这些问题一开始看不出来 , 甚至应对之前的测试项目都是正常状态 。 但坏在骨子里的病号电池实际危害更大 , 容易在外部条件触发意料之外的严重短路或爆炸 。
加之过去的质检形式大多都是抽样检查 , 电池在装载前没有经过逐一筛选和识别 , “带病上阵”是常事 。
由于基础学科的发展存在滞后 , 电池厂商一直通过改变电芯机构和电池材料配比去提升电池性能 。 近两年 , 厂商提升动力电池安全性就两条路 , 要么选择能量密度更低的磷酸铁锂材料 , 要么在电池内部增加更多防爆泄压装置 。
而一番改造会带来另一个问题——工艺难度成倍增加 , 良品率堪忧 。
据行业人士向虎嗅透露 , 比亚迪的刀片电池在生产初期一直存在良品率不高的情况 。
刀片电池与宁德时代的CTP技术类似 , 都是在电芯机构上做出创新 。 但不论是刀片电池采用的叠片技术还是宁德时代采用的卷绕技术 , 对生产工艺都有非常高的要求 , 这时 , 如何检测工艺中的每个环节以提升良品率 , 就是重要命题了 。
这关系到厂商最终产品的安全性 , 也关系到整条生产线的盈利 。
质检严格倒逼产线升级
2015年国家颁布了《电动汽车用动力蓄电池安全要求及试验方法》标准 , 模拟了电池使用过程中可能发生的多种滥用行为 , 并对之进行考核 。
但这些只是市场准入条件 , 由于企业的机械设计、测试工艺不尽相同 , 具体评估也存在误差 , 就算通过了规定测试 , 也不意味电池就一定安全 。
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