2016年4月22日，由由合肥市人民政府和中國汽車技術(shù)研究中心共同主辦的主辦的，“2016中國新能源汽車推廣應(yīng)用高峰論壇”在合肥舉行。本次 論壇以 “新技術(shù)、新力量、新思維”為主題，為多年來致力于新能源汽車科技進步和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的中外企業(yè)界、學(xué)術(shù)界朋友打造一個平臺，以便大家共同探討中國新能源汽車的發(fā)展路徑。
新能源汽車作為我國戰(zhàn)略性的新興產(chǎn)業(yè)，不僅是集聚經(jīng)濟發(fā)展新動能，引領(lǐng)經(jīng)濟增長的重要支撐，更肩負(fù)著我國新能源汽車實現(xiàn)跨越式發(fā)展的偉大使命。
微宏動力的仝總做主題發(fā)言。
以下為發(fā)言實錄：
今天我想先簡單介紹一下微宏的背景，微宏是電池行業(yè)的新軍，06年才成立進入這個行業(yè)。就剛剛主持人所說—微宏一開始是想走快速充電這條技術(shù)路線，十分鐘快充這個商業(yè)化運營是最早2011年，也就是五年前在重慶開始，在公交車上，十分鐘快充經(jīng)過五年時間的考驗，其實每年車檢所都會把電池拆下來測試容量，測試結(jié)果顯示鈦酸鋰離子電池表現(xiàn)非常好。
現(xiàn)在為止，我們在全世界大概有一萬多臺車上線運行，其中在歐洲大概超過一千臺，包括像我們在倫敦看到的紅色的雙層巴士，包括德國、比利時的車輛都載運營，這是我們在快速充電和長壽鋰電池上做的應(yīng)用。
從去年開始，我們想進一步把快充這個技術(shù)應(yīng)用到乘用車領(lǐng)域，第一個選擇的就是出租車，出租車有一個很大的特點就是24小時運營的，兩班司機每天大概跑五百公里，這樣一種車，實際上留給司機充電的時間是非常有限的，司機也不愿意把白天寶貴的運營時間浪費在充電上。我們設(shè)計一款出租車，每天15分鐘可以充滿，可以滿足24小時運營需要，這就是微宏現(xiàn)在開發(fā)的多元符合鋰電池的性能。預(yù)計今年年底這個車可以上市，它的主要特點就是滿足運營性車輛的需求。
在快充和長壽這兩個重要的特征之外，實際上還有一個最重要的一點就是今天我們所說的主題，關(guān)于安全性，這三個東西我們稱之為是電動汽車電池的根，有了這個根，大樹才能長大，這是我們的看法，當(dāng)然過去電池確實不太容易做，我們把電池形象的比喻成一個自帶火柴的汽油桶，汽油桶所說的汽油就是指電池里的電解液。
目前我們的電解液非常容易燃燒，燃點比汽油還低，像常規(guī)汽車只是有一個油箱，其實油箱平時是很安全的，不用火柴點它很安全，但是鋰電池不同，它有一個自帶的火柴就是它自己帶的電能，這個電能在鋰電池的整個系統(tǒng)上，無處不在的短路風(fēng)險，外電路的短路風(fēng)險我們同步BMS、繼電器、熔斷器進行防護，對于電池內(nèi)部，我們知道鋰電池正極、負(fù)極之間有很薄的隔膜，任何隔膜上出現(xiàn)任何一個小小的缺陷，正負(fù)兩極就短在一起，這個短接瞬間產(chǎn)生的溫度是相當(dāng)高的，這使得這個系統(tǒng)變得非常的危險，這是我們的形象比喻。另外一個很大的一個挑戰(zhàn)是在于，這個打火機，或者說這個火柴，什么時候會打著呢，我們是無法預(yù)知的，為什么呢?整個電池出廠檢驗的時候都是OK的，但是在使用中間，隨著充放電的進行，電池的極片會發(fā)生一些變化，一些內(nèi)部的變形，包括CATL闡述的，鋰電池會產(chǎn)生鋰枝晶。
如果這個東西著了，希望這個燃燒不要失控，就是說不要蔓延到整個電池包，造成整個系統(tǒng)失控，這是我們現(xiàn)在在整個電動汽車行業(yè)，說到鋰電池安全的時候，本身的問題，就是鋰電池本身不安全。電池在真的出現(xiàn)失控的時候，就是真的著火的時候，我們看到柱狀圖，綠色是電解液放出來的熱量，黃色和紅色分別是正極和負(fù)極產(chǎn)生的熱量。電解液產(chǎn)生的熱量是最多的，反過來說，熱量最多的不一定是最危險的，如果這個能量是瞬間釋放的，比如說像電能，這個威力會很大，會產(chǎn)生劇烈的高溫，打火或者說爆炸這些情況。所以我們盡量把失控之后釋放的能量降低，第二個，如果釋放能量，釋放能量越慢威力越小，這是兩個思路。
剛才談到幾個方面，第一個是電解液，電解液最近我們有一個很重要的突破，就是我們能夠把電解液做到不燃燒，但是做到不燃燒其實并不是特別難的事情，關(guān)鍵是在不燃燒的時候還要保持電池的性能，比如說長時間，快速充電、能量密度等等這些，我們做了一個形象的演示，把電爐絲放到電解液里面，沒有發(fā)生起火的現(xiàn)象。這個通過電解液是減少了真的失控之后的總的能量。
第二個，更重要一點是隔膜方面的技術(shù)，最近我們在隔膜上也取得一個很重要的突破就是使用芳綸，芳綸材料性能很好，這個材料很難做成膜，我們買到的芳綸絲是沒辦法再次溶解的。我們看到這張圖片，最左邊這一排就是一百五十度到三百度隔膜的表現(xiàn)，最右側(cè)就是聚乙烯隔膜。為什么是這樣的一個結(jié)果，我給大家看這樣一個圖片。我們模擬一個熱失控，就是軟包電池擱在一起，使中間一個電池失控，左邊一張圖，這些曲線是不同位置電芯的溫度，我們看第一條綠色的線，當(dāng)溫度上升到170度的時候，溫度突然竄升上去，我們稱為電池失控了，會冒出濃煙，后面緊接著看到紅色的和藍色的線是不同的電芯，旁邊的電芯烤到隔膜熔化的時候，你會看到電芯突然一下，很短的時間內(nèi)會失控。如果隔膜耐溫足夠好，可以看到右邊的圖，隨著加熱的進行，電池溫度逐漸升高，升到180度之后，基本上是在，持續(xù)保持這個溫度，沒有出現(xiàn)溫度陡升的狀況，從剛剛描述的現(xiàn)象來推測，是沒有出現(xiàn)隔膜沒有了，不存在了，正負(fù)極短極造成電能的大量釋放，在整個100分鐘的時間里，在180度的溫度下，會發(fā)生什么?很可能會發(fā)生電解液和正負(fù)極材料的化學(xué)反應(yīng)，這個過程中，隨著時間的延長，我相信電解液和正負(fù)極材料在逐漸被消耗，特別是正負(fù)極材料里的電，我們知道一般三元材料，本身的分解溫度也就在200度，現(xiàn)在的隔膜大概300度的耐溫，下一步我們想進一步把隔膜耐溫提高到600度，基本上我可以保證在隔膜壞之前，正負(fù)極材料已經(jīng)都失效了。通過這個來提高電池本體的安全，這是最近我們在電芯角度做的工作，這兩項實驗取得的技術(shù)，公司最近正在把電解液隔膜工廠建起來。
除了電芯的主路安全，電芯本身安全之外，目前我們在公交上用的電池，我們還特別使用了一種稱為被動安全的技術(shù)，這種被動安全的技術(shù)說起來很簡單，就是把整個電池組用在液體中間，不是把箱子用在液體中間，而是把電池放在液體之間，這個技術(shù)實際上是一個非常簡單，但是非常有效的方法，我們想想，我們看到火山噴發(fā)的時候，巖漿到處流，但是如果這個火山是在海底下面噴發(fā)的時候，威力就小多了，這是我們最初的一個想法。
有一個三元電池的對比測試，如果我們在空氣中間針刺一個三元電池，可以看到的是左邊的圖，烈焰熊熊，威力非常大，同樣的實驗，把它放在液體中間針刺，就不會出現(xiàn)這種情況。為什么是這樣?因為液體封閉了空氣，在高溫點和可燃的電解液氣體，在那種情況下，沒有氧氣，沖破到空氣中的時候，有了氧氣，就燃燒起來了，所以有了液體就可以保護。這是我們目前在歐洲大巴上普遍采用的方式。這個的缺點是增加了重量，但是它的優(yōu)點有很多，系統(tǒng)的電池?zé)峁芾肀仍瓉碜龅酶谩?/p>
為什么特別做這樣?因為微宏是做快充，所以對于溫度和熱管理的需求會比通常的電池性能要求會更高一些，正是因為這個原因，我們才特別開發(fā)了這樣一套我們稱為STL技術(shù)。
簡單來說，剛才我談到鋰電池失控發(fā)生以后，我們希望通過把電解液的可燃性解決掉，減少失控時的總的能量釋放，通過高溫隔膜來減緩電能釋放。第三個是通過把電池浸沒在絕緣液體中間。
最后我還想增加一條是前面幾位都談到的就是電池系統(tǒng)級別的防護，4月13日深圳一輛電動汽車燃燒，其實燒不燒車跟電池沒有關(guān)系，鉛酸是很安全的，12伏的，在我們現(xiàn)在做新能源車，系統(tǒng)變成高電壓、大電流的系統(tǒng)，實際上在過去我們客車廠的客戶很多，客車廠在整個技術(shù)開發(fā)過程中間，實際上不是非常的嚴(yán)謹(jǐn)，所以也會有很多照片上這種觸目驚心的情況發(fā)生，基本上在高壓盒中的熔斷器炸裂，這種威力是非常非常大的，這個風(fēng)險非常大。
總的來說，我借了別人的一張圖，這是電池包的照片，看起來非常精致，但是實際上我們仔細(xì)觀察一下，在整個電器系統(tǒng)的安全上，我個人覺得還有很多提升的地方，我畫箭頭的地方，標(biāo)準(zhǔn)的機插線，我們線裝在箱子上的，正常情況下這都是非常好的產(chǎn)品，但是它有沒有想過，如果因為某些原因局部發(fā)熱，機插線芯子是塑料的，高溫下三百度，它能耐多長時間，20分鐘，烤化之后，所有的絕緣都不存在，正負(fù)極一定會短路，短路之后大家可以想像會發(fā)生什么，無論這個高溫是由于外部火燒還是由于內(nèi)部接觸不良導(dǎo)致電線本身發(fā)生，只要外部絕緣層烤化了，整個電器系統(tǒng)是到處拉弧，關(guān)于這一塊我觀察到，無論是國內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)還是說全行業(yè)，我們即便說到歐洲的車廠，在這一塊實際上大家都選擇鴕鳥的戰(zhàn)術(shù)，我們在做失效模型分析的時候，如果失效了，它帶來的危害是非常大的。這一塊我覺得，除了電芯安全之外，這塊是我認(rèn)為，實際發(fā)生的，出現(xiàn)事故占的更高的一部分，我今天介紹的主要就是這些，謝謝大家。
