2016年3月19日,微宏在北京水立方舉辦了“More Than Safe|微宏不燃燒電池技術(shù)”發(fā)布會(huì)。此次發(fā)布的不燃燒電池技術(shù)從隔膜耐高溫、電解液不燃燒的主動(dòng)防御,與STL智能熱控流體技術(shù)的被動(dòng)防御兩個(gè)層面解決鋰離子電池的安全困局。微宏基于不燃燒技術(shù)的四大電池材料二期工程有望在今年7月投產(chǎn),為6GWh動(dòng)力電池項(xiàng)目提供原材料,三期電池項(xiàng)目將于2017年逐步投產(chǎn),7GWh電池產(chǎn)能全部釋放可為超過(guò)15萬(wàn)輛電動(dòng)汽車(chē)配套。
動(dòng)力電池作為電動(dòng)汽車(chē)最核心的零部件,占整車(chē)40~50%成本。鋰離子電池作為高能量載體,在生產(chǎn)與使用過(guò)程中存在著不可控的內(nèi)短路風(fēng)險(xiǎn)。依照目前行業(yè)內(nèi)最高標(biāo)準(zhǔn)的18650電芯品控率2ppm來(lái)計(jì)算,每賣(mài)出10萬(wàn)臺(tái)車(chē),就有1600臺(tái)存在自燃的高風(fēng)險(xiǎn)。這也是全球各汽車(chē)大佬們還沒(méi)有大規(guī)模銷(xiāo)售推廣電動(dòng)汽車(chē)的主要因素。
微宏公司首席執(zhí)行官吳揚(yáng)介紹,微宏在2008年開(kāi)始聚焦電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)的研發(fā)時(shí),確立了10分鐘快速充電(電動(dòng)汽車(chē)機(jī)動(dòng)性保障)、長(zhǎng)壽命(實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車(chē)全壽命周期流轉(zhuǎn))、不燃燒(確保電動(dòng)汽車(chē)不會(huì)無(wú)預(yù)兆自燃)的研發(fā)三大要素,“十分鐘快充”與“長(zhǎng)壽命”電池技術(shù)已在全球6個(gè)國(guó)家、100多個(gè)城市有了超過(guò)10000臺(tái)套的應(yīng)用。而此次發(fā)布的也正是微宏歷時(shí)8年研發(fā)的不燃燒電池技術(shù)成果。
目前業(yè)內(nèi)關(guān)于電池安全技術(shù)的爭(zhēng)議點(diǎn)主要集中在正極材料和BMS電池管理系統(tǒng)上。尤其今年年初的電動(dòng)汽車(chē)百人會(huì)論壇上,工信部表示將組織開(kāi)展對(duì)三元鋰電池的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,暫停三元鋰電池客車(chē)列入新能源汽車(chē)推廣應(yīng)用推薦車(chē)型目錄。吳揚(yáng)表示,電池燃不燃燒跟正極材料關(guān)系不大。電池由正級(jí),負(fù)級(jí),電解液和隔膜四大材料組成,電池內(nèi)短路造成熱失控起火,只要想辦法盡快地把熱量釋放出去也可以做到很安全。
主動(dòng)防御:不燃燒電解液與耐高溫隔膜
研究表明,鋰離子電池在發(fā)生熱失控時(shí),放熱量最多的是電解液,因此不燃燒電解液是保證電池不燃燒所要解決的最重要問(wèn)題。在現(xiàn)場(chǎng),微宏展示了不燃燒電解液確實(shí)不會(huì)被點(diǎn)燃,而同時(shí)制成的電池也可以實(shí)現(xiàn)十分鐘快充與超過(guò)10,000的超長(zhǎng)循環(huán)壽命。
在實(shí)現(xiàn)電解液不燃燒之后,高性能隔膜也是保證鋰離子電池安全的重要保障。普通鋰離子電池隔膜通常熔點(diǎn)較低,在130攝氏度左右便會(huì)收縮,從而導(dǎo)致電池的內(nèi)部短路,發(fā)生熱失控。作為有著30年實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)的膜技術(shù)專家,微宏首席技術(shù)官李翔提出了耐高溫隔膜的思路。與普通的PE隔膜相比,耐高溫隔膜熔點(diǎn)更高,可以保證電池即便在300攝氏度的高溫下也不會(huì)發(fā)生收縮,防范電池內(nèi)部短路,從而避免熱失控。
系統(tǒng)級(jí)別的被動(dòng)防御-STL
在解決了鋰離子電池內(nèi)部的電解液以及隔膜的問(wèn)題,相當(dāng)于為不燃燒電池主動(dòng)設(shè)立了防御措施。而從電池系統(tǒng)級(jí)別的安全而言,微宏也展示了采用浸沒(méi)方式的STL智能熱控流體技術(shù)所帶來(lái)的安全優(yōu)勢(shì)。STL作為絕緣、阻燃、導(dǎo)熱性能俱佳的材料,能夠在電池組內(nèi)部發(fā)生細(xì)微內(nèi)短路的情況下,快速隔絕熱失控點(diǎn),同時(shí)利用液體降低熱失控點(diǎn)的溫度,最大程度地降低了電池組安全風(fēng)險(xiǎn)。作為一個(gè)被動(dòng)防御的體系,STL除了安全以外,也能夠均衡電池組內(nèi)部溫度差異、并利用外部循環(huán)實(shí)現(xiàn)更好的溫度控制,同時(shí)即便電池組漏液,也能及時(shí)通過(guò)液體檢測(cè)發(fā)現(xiàn),安全更有保障。
不燃燒電解液與耐高溫隔膜兩個(gè)主動(dòng)的防御措施,配合STL智能熱控流體這一被動(dòng)防御措施,最終實(shí)現(xiàn)了電池系統(tǒng)級(jí)別的不燃燒、高安全與高性能。發(fā)布會(huì)終現(xiàn)場(chǎng)展示的電芯點(diǎn)燃對(duì)于也非常直觀的體現(xiàn)了不燃燒電池技術(shù)相對(duì)普通鋰離子電池而言所帶來(lái)的震撼效果。
新近兩會(huì)指出,“新能源汽車(chē)”是“新經(jīng)濟(jì)”在工業(yè)領(lǐng)域一個(gè)標(biāo)志性行業(yè)。新能源汽車(chē)的發(fā)展再次被提升到國(guó)家戰(zhàn)略,當(dāng)今限制新能源汽車(chē)發(fā)展的核心因素就是電池與充電。微宏倡導(dǎo)的基于10分鐘快充、長(zhǎng)壽命與不燃燒電池技術(shù),結(jié)合清潔城市交通(CCT)戰(zhàn)略,有望使新能源汽車(chē)真正駛上快車(chē)道。
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