汽車電動化已成為全球范圍不可逆轉的趨勢,4月27日,由第一電動網承辦的2016中國汽車論壇新能源汽車專題論壇在京舉行,政府、企業、科研機構等領域的精英代表齊聚一堂,就“電動化浪潮重塑汽車產業格局”主題展開深入討論。微宏動力系統(湖州)有限公司市場副總裁宋寒在發表演講時表示,微宏經過8年的研究,剛剛突破了最后一項技術:不燃燒電池技術,要實現電解液的不燃燒、耐高溫的隔膜和被動防御三方面,預計這個技術2016年底可產品化。【2016中國汽車論壇專題報道】
微宏動力系統(湖州)有限公司市場副總裁宋寒
宋寒表示,微宏成立于2006年,近年來成長迅速,目前已成為全球業內快速充電與長壽命鋰離子電池系統研發、設計以及生產的領導者。微宏著眼于解決當前電動汽車發展所面臨的主要瓶頸,為實現電動汽車的規模化應用提供電動汽車動力系統解決方案。微宏成立了歐美環境公司,專注在水處理、隔膜,2006年非常成功就被美國陶氏化學并購。微宏是注重研發的,研發領域注重在鋰離子電池材料四個關鍵材料開發,300多項核心專利都圍繞在這些研發方向。這里面47%已經被授權。
微宏被大家所熟知的產品是鈦酸鋰,其通過大量的案例印證,不管在國內還是國外這個產品是被行業當中認可的產品。13年推出了多元復合鋰,提升了能量密度,同時還保持了快充,15分鐘的快充,一萬次的循環壽命。通過這兩個產品微宏從2006年設立的目標已經實現了??斐浞矫?,10-15分鐘之內能把電池充滿。長壽命方面比較模糊,但是微宏希望做到電池跟車同樣的壽命。鈦酸鋰是兩萬次循環壽命,大巴上用得非常好。多元復合鋰電池雖然只做到一萬次循環壽命,但是因為能量密度高一點,所以幾乎與車是同樣的使用壽命。
搭載微宏產品,在路上運營的車大概一萬多臺(純電動30%、插電式混合動力60%、混合動力10%)。截止到三月份的數據,商用車交貨套數17000多臺,涵蓋了前面兩款電池的運營。電動汽車運營累積里程6.2億公里,沒有發生事故。
在運營數量方面,微宏在重慶總投用數量1500多臺,去年國內有9000多臺車運營,累計運行超過6億公里,無一電池引發的安全事故。14年11月份中國舉辦了APEC峰會,北京首都國際機場接送嘉賓的車,搭載了微宏的產品。統計顯示,到去年接近年末的時候,北京公交有上千臺快充大巴,用了微宏電池大概占到純電動車型65%左右。在歐洲也有大量應用,15年歐洲上線大概1000多臺,倫敦、比利時、德國和土耳其都有車在運營,純電動和混合動力大巴市場2015年占有率達到30%。除此之外,全國將近100個城市都在用微宏的電池。
以上是大巴上的應用案例,接下來微宏也計劃在純電動出租車上做推進,目標就是可以15分鐘快充,滿足20小時的運營,長壽命希望跟車同壽命。為什么要提到快充和長壽命呢,快充能節省出租車非常寶貴的時間,不可能休息太長時間,15分鐘快充,3-4次快充時間,一小時之內滿足全天的運營需求。與此同時,由于微宏可以做到累計充放次數達到比較高的次數,而且能達到90萬公里的續航壽命。出租車司機在這個車報廢的時候,電池還能用,這是我們設計的目標。
在動力電池安全方面,電池肯定有不安全因素存在,也會發生很多的安全事故。從國家層面來說,最近也在大力提安全的問題,鋰電池作為能量的載體,比喻成一個帶火的油一點都不為過。鋰電池是電解液,類比成油一點都不過分?;鸩窬褪请娔?,鋰離子電池內部短路有非常大的風險,把兩個東西放在一起會發生什么樣的事情呢。鋰電池為什么會熱失控?很多的原因,有內在也有外在的,內在還是鋰電池材料本身,包括生產過程當中可能會有一定的缺陷,一個隔膜不知道幾萬平方米會有多少的洞,沒辦法控制。即便按照日本廠商做,還是會有PPM的指標,還是會有發生熱失控的風險,更不要提鋰電池用久了會有變形的情況。
微宏經過8年的研究,剛剛突破了最后一項技術:不燃燒電池技術。微宏08年提出三個鋰電池技術,第一個10分鐘快充,第二長壽命,第三不燃燒。能量密度基于這三點做到了之后再提升能量密度,這才是根本,因為我們把鋰電池比喻成樹,三個基礎打好了能量密度才能枝繁葉茂。
不燃燒的電解液,其中重要一點做到不燃燒是比較容易的,有各種各樣方法做不燃燒,但是做到不燃燒同時還要保證可以做到快充和長壽命,這是非常有難度的。隔膜是耐高溫的,通常普通的鋰電池隔膜融化點在120度左右,100多度非常容易達到。微宏要做到即便溫度更高的情況下也保持鋰電池隔膜不會發生收縮,微宏現在做到隔膜可以在300多度不會發生變形。
微宏外部電池做了被動防御,把電池組浸沒在絕緣液體當中,液體不僅僅是絕緣,還可以導熱,某種程度也是滅火。通過微宏的浸沒技術,穿刺實驗,電池可以很好控制溫度在100多度左右,相當于一個能量的延緩釋放的過程,安全性更有保障一些。浸沒的技術除了可以給我們的安全帶來很好的保證之外,它通過外部的循環能夠達到滿足實現電池內部溫度均勻的作用,同時寒冷的情況下,甚至在炎熱的情況下通過外部的循環也能夠非常好地控制整個電池的溫度。
所以這樣的不燃燒技術是從三個方面來考慮,第一個不可燃燒的電解液,作用減少熱失控的能量。第二個使用耐高溫隔膜。第三被動防御,通過絕緣液體隔絕空氣,完全杜絕燃燒的三要素,隔絕其中一個部分,非常重要的是氧氣。這個產品希望16年年底可以實現產品化。
作者:李艷嬌
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