奧力芙
能量密度是電池的一項重要性能指標,它體現的是一定體積或重量電池所能儲存電量的多少,一般用Wh/kg表示。一般來說,相同體積或重量的電池,能量密度越高,存電量就越多,電池容量也就越大;相同容量的電池,能量密度越高,電池體積就越小,重量的越輕。
在燃油車經過100多年發展,技術相對成熟的情況下,電動汽車作為一種新興交通工具,能滿足消費者日常出行需求,實現“跑得快、駛得遠”,是其應有的基本功能。電動汽車是以燃油車取代者的身份出現在世人面前的,從某種意義上說,它只有在比燃油車跑得更快,比燃油車駛得更遠的前提下,才能完全取代燃油車。
電動機低速扭矩高的特徵,讓電動汽車比燃油車跑得更快成為現實。但限於電池技術,電動汽車續駛里程一直不高,“駛得遠”的功能還不是很明顯。
要想提高電動汽車續駛里程,電池容量是關鍵。提高電池容量,一靠增加電池數量,而靠提高能量密度。限於車輛平臺空間,增加電池數量的方法已無法明顯提高電動汽車續駛里程,因而,車企把著眼點主要放在提高電池能量密度上,國家政策也一直在引導著電池廠商提高能量密度。如果電池能量密度和整車能耗未達到相應的技術要求,將無法得到全額國家補貼,甚至無法獲得補貼。2017年的能量密度最低要求只有90Wh/kg,2018 年提高到 105Wh/kg,2019年必須達到125Wh/kg。
為了滿足電池能量密度技術要求,並增加電動汽車續駛里程,以加大自身產品的競爭力,在政策的指引下,車企新上市車型的電池能量密度不斷提升。從2017年電動汽車推廣目錄看,電池能量密度基本上在120Wh/kg左右,2018 年上市的電動汽車所搭載的電池的能量密度基本達到140Wh/kg,而2019年上市的電動汽車,電池能量密度基本上已達到160Wh/kg。
的確,電池能量密度越高,電池容量就越大,電動汽車續駛里程也越長。但是,動力電池能量密度越高,其安全風險性也越高。研究表明,動力電池能量密度越高,電池的穩定性就越差。也就是說,電池能量密度越大,安全隱患就越高。盲目追求高能量密度電池,或許會給電動汽車帶來自燃的風險。
因而,電池能量密度如果處於合理的範圍內,並不會給電動汽車帶來安全隱患,電池熱失控的風險是可控的。但如果盲目地追求續駛里程,一味地提高電池的能量密度,很可能使電池的安全性能下降,熱失控的概率上升,在一定的條件下就會引發自燃。因此,廠商試圖通過提高電池能量密度來增加電動汽車續駛里程的時候,一定要謹慎再謹慎,一定要驗證再驗證,不要為了一時的市場得失而盲目上馬高能量密度的動力電池。須知,超過一定範圍的電池能量密度跟整車的安全性是相矛盾的,發生了燃燒事故,失去的將是更多的市場。
汽修講師
電動車的安全性一個是動力電池本身是否安全,一個是整車碰撞時能否保證乘員的安全。目前來說電池能量密度增加到一定程度,會導致電池爆炸的可能性增加,作為車企或動力電池供應商來說,需要在技術上投入更多來解決這個問題。另一方面,同樣的續航里程,能量密度底的電池,會增加整車重量,給整車碰撞設計帶來難度,增加開發成本。