今年以來，全國發(fā)生的多起新能源汽車著火、爆炸事故，將動(dòng)力電池的安全問題推到了輿論的風(fēng)口浪尖，事實(shí)上，技術(shù)持續(xù)進(jìn)步和產(chǎn)品安全性能完善一直是動(dòng)力電池行業(yè)發(fā)展之要，也是行業(yè)內(nèi)外關(guān)注的熱點(diǎn)問題。日前，第6屆中國（青島）鋰電新能源產(chǎn)業(yè)國際高峰論壇上，煙臺(tái)創(chuàng)為新能源科技有限公司（簡稱：“創(chuàng)為新能源”）技術(shù)總工李明明接受電池網(wǎng)特約記者表示，隨著新能源汽車保有量增加，安全因素牽動(dòng)方方面面的心。
創(chuàng)為新能源技術(shù)總工李明明
在這一背景下，動(dòng)力電池?zé)崾Э氐陌踩A(yù)警價(jià)值就越發(fā)被凸顯出來。作為首創(chuàng)專有技術(shù)——“鋰離子電池?zé)崾Э啬Ｐ汀保瑒?chuàng)為新能源專注新能源汽車、動(dòng)力電池、儲(chǔ)能電站安全防控領(lǐng)域的最新技術(shù)研究、解決方案提供與實(shí)施。李明明表示，創(chuàng)為新能源致力于成為儲(chǔ)能安全領(lǐng)域世界領(lǐng)先品牌，目前以持續(xù)的研發(fā)形成了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的技術(shù)體系。
電池?zé)崾Э乇O(jiān)測(cè)預(yù)警極其重要
李明明向記者分析稱，當(dāng)前動(dòng)力電池著火、爆炸不外乎幾個(gè)方面的原因：一是電池自身的問題，單個(gè)電池可能沒問題，成模組后，電芯的一致性就有差別了，多次充放后，個(gè)別電芯就成了危險(xiǎn)源，引發(fā)著火爆炸；二是電芯的質(zhì)量問題，最初的幾年，電芯生產(chǎn)質(zhì)量不高，現(xiàn)在問題累計(jì)，到了爆發(fā)階段。
他表示，解決方案要從根本上入手，任何一個(gè)起火爆炸事故都是由一個(gè)小電芯的熱失控引發(fā)的，能在極早期階段進(jìn)行熱失控監(jiān)測(cè)預(yù)警，并配置自動(dòng)滅火裝置，是當(dāng)前來看最有效的解決方式。
資料顯示，創(chuàng)為新能源于2011年開始研發(fā)熱失控監(jiān)測(cè)預(yù)警及自動(dòng)滅火技術(shù)，主營產(chǎn)品為“創(chuàng)為電池箱專用自動(dòng)滅火裝置系統(tǒng)”，包含動(dòng)力電池專用版（乘用車專業(yè)版、中巴專業(yè)版、大巴專業(yè)版、專用車版、通用版）、儲(chǔ)能電池專用版、充電機(jī)專用版等多個(gè)專用版本。該系統(tǒng)主要針對(duì)新能源汽車用動(dòng)力電池的熱失控，進(jìn)行提前預(yù)警和火災(zāi)控制，是目前較為先進(jìn)的能夠進(jìn)行早期預(yù)警的產(chǎn)品。
李明明告訴記者，創(chuàng)為基于核心技術(shù)“鋰離子電池?zé)崾Э啬Ｐ汀贝蛟炝艘幌盗须姵叵鋵Ｓ米詣?dòng)滅火裝置系統(tǒng)，目前已廣泛應(yīng)用于商用車、乘用車及儲(chǔ)能系統(tǒng)，客戶遍及寧德時(shí)代、億緯鋰能等二十多家電池廠；宇通、中通、比亞迪、上汽大通等近四十家整車廠，儲(chǔ)能方面，還為南都、中天儲(chǔ)能、科信動(dòng)力、安靠電源及上海采日能源等客戶配套。
然而，電池的熱失控就像SAS，都是不知什么原因、會(huì)在哪里發(fā)生、都是會(huì)傳染、沒有特效藥，要在監(jiān)控和防護(hù)中做到統(tǒng)一、協(xié)調(diào)的，可謂是難上加難。李明明坦言稱，比如鋰離子電池內(nèi)部短路目前還沒有有效的技術(shù)可以早期識(shí)別，但一旦發(fā)生熱失控，只要措施得當(dāng)，還是可以及時(shí)監(jiān)測(cè)和防護(hù)的。
“創(chuàng)為新能源基于核心技術(shù)‘鋰離子電池?zé)崾Э啬Ｐ汀邪l(fā)的CW1160系列產(chǎn)品，可以在熱失控發(fā)生的極早期，通過氣體、溫度及煙霧等多因素探測(cè)器監(jiān)測(cè)到危險(xiǎn)信號(hào)，及時(shí)報(bào)警，進(jìn)行檢修處理，將出現(xiàn)熱失控的電芯剔除，更換上正常的電芯，使整個(gè)電池箱保持正常工作狀態(tài)。”李明明對(duì)此解釋道。
正攻關(guān)三元電池?zé)崾Э乇O(jiān)測(cè)預(yù)警技術(shù)
對(duì)于層出不窮的動(dòng)力電池著火、爆炸事故，有專家將矛頭指向了三元電池，認(rèn)為三元電池能量密度高、續(xù)航里程長，但在高溫作用下極易發(fā)生燃燒或爆炸。
李明明坦言稱，三元電池能量密度高、續(xù)航里程長，這是其優(yōu)點(diǎn)，在高溫作用下極易發(fā)生燃燒和爆炸，這也是其固有的不足。三元材料在一定溫度下會(huì)分解釋放出一種很活潑的初生態(tài)氧，一旦發(fā)生熱失控，會(huì)形成快速的熱擴(kuò)散，三元電池起火的頻率比磷酸鐵鋰電池高。
在李明明看來，針對(duì)三元電池?zé)崾Э氐难芯繎?yīng)更加重視，通過研究快速充電情況下的瞬時(shí)極化現(xiàn)象及負(fù)極析鋰現(xiàn)象，及其引起電池壽命快速衰減與電池內(nèi)短路甚至熱失控的機(jī)制。研究低溫充電、快速充電等復(fù)雜工況耦合下的對(duì)電池壽命與安全的影響機(jī)制，分析不同充電模式下電池系統(tǒng)充電效率，建立系統(tǒng)充電效率模型，形成安全的充電安全管理方法，在主動(dòng)安全防護(hù)下輔助被動(dòng)安全的監(jiān)測(cè)預(yù)警和抑制防護(hù)措施，研制出適用于三元電池的安全防控裝置，并根據(jù)電池系統(tǒng)火災(zāi)蔓延的多米諾模型制定相應(yīng)的防控裝置的聯(lián)動(dòng)策略，可以做到有效的防護(hù)。
據(jù)了解，創(chuàng)為新能源目前已和復(fù)旦大學(xué)兩位專家組成合作研發(fā)課題組，專門攻關(guān)三元電池?zé)崾Э乇O(jiān)測(cè)預(yù)警技術(shù)，項(xiàng)目目前處于第一階段，預(yù)計(jì)2019年中期便能研制出小試產(chǎn)品。
李明明說，新能源汽車是一個(gè)新興行業(yè)，也是極具潛力和發(fā)展前景的行業(yè)。動(dòng)力電池是這個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈上的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，頻發(fā)的安全事故意味著現(xiàn)有產(chǎn)品和技術(shù)還存在不足和缺陷，更意味著在這一技術(shù)領(lǐng)域，還有很多未知的探索空間。截至目前，創(chuàng)為新能源前已形成商用車產(chǎn)品系列、儲(chǔ)能產(chǎn)品系列、目前正在研發(fā)乘用車產(chǎn)品系列及智能駕駛輔助產(chǎn)品系統(tǒng)，未來將會(huì)向電池梯次利用領(lǐng)域進(jìn)軍，以核心技術(shù)打造電池全周期的安全防護(hù)解決方案。
當(dāng)然，與動(dòng)力電池火熱相伴隨的是，國內(nèi)的儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)也發(fā)展飛快。李明明坦言，儲(chǔ)能市場(chǎng)發(fā)展雖然超出市場(chǎng)預(yù)期，但也沒有避免事故，國內(nèi)外經(jīng)報(bào)道的鋰離子儲(chǔ)能電站火災(zāi)事故已經(jīng)幾十起，引起政府部門的高度重視。儲(chǔ)能電站安全問題較為突出，直接制約著儲(chǔ)能技術(shù)應(yīng)用甚至是儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展，特別是鋰離子電池所帶來的安全問題。傳統(tǒng)的煙、溫感探測(cè)器消防預(yù)警系統(tǒng)已不能適應(yīng)電池消防應(yīng)用場(chǎng)景的安全需求，傳統(tǒng)消防探測(cè)預(yù)警一定是火災(zāi)已經(jīng)從電池包蔓延到儲(chǔ)能艙后的結(jié)果，在火災(zāi)發(fā)生后的報(bào)警已經(jīng)為時(shí)已晚，另外傳統(tǒng)的消防系統(tǒng)是獨(dú)立的系統(tǒng)通訊機(jī)制，缺少與BMS或EMS智慧聯(lián)動(dòng)的安全管理策略。
“在儲(chǔ)能消防安全法規(guī)及建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)上，目前尚未有文件做規(guī)范，現(xiàn)行法規(guī)及消防技術(shù)要求落后于儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)實(shí)際的發(fā)展需求，預(yù)警滯后，聯(lián)動(dòng)通訊系統(tǒng)不完善，滅火劑沒有針對(duì)性。”李明明告訴記者。
也正是基于此，創(chuàng)為新能源今年做了大量的開辟性工作，一是配合TüV南德、鑒衡認(rèn)證等在電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)評(píng)價(jià)規(guī)范方面做了些工作；另一個(gè)是在中關(guān)村儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟旗下，主導(dǎo)制定了聯(lián)盟標(biāo)準(zhǔn)《儲(chǔ)能系統(tǒng)火災(zāi)預(yù)警及消防防護(hù)系統(tǒng)》。
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