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    王秉剛:現階段不宜過于追求電池能量密度

    2019-03-26   

    中國電源產業網

    導語:電動汽車的快速發展帶動了動力電池的發展。作為電動汽車動力的核心,電池性能既關系到整車續駛里程的長短,更關系到產品的安全性和可靠性??梢哉f,很大程度上,動力電池決定了純電動汽車的發展。

    電動汽車的快速發展帶動了動力電池的發展。作為電動汽車動力的核心,電池性能既關系到整車續駛里程的長短,更關系到產品的安全性和可靠性??梢哉f,很大程度上,動力電池決定了純電動汽車的發展。

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    “我主張,現階段對電池能量密度的追求不能再往上拔高了,政策也不要過于鼓勵大續航里程?!?/p>

    今年,電動汽車起火事件越發頻繁,據不完全統計,至今年9月初,電動汽車起火案例多達17個。

    在過去的這個夏天,電動車頻繁起火背后的原因是什么?應該引起哪些反思?在整個電動車產業鏈中,政府、企業、電池供應商、充電服務商應該起到怎樣的作用?

    “電動汽車技術指標的提升需要稍微減緩一下速度,消除一下潛在的風險,夯實一下基礎,以尋求更加有質量的增長。隨著補貼逐漸退出,電動汽車產業面臨一次洗牌,技術落后的、質量差的、經常發生事故的、管理不善的、追求短期效益的企業要退出市場?!?/p>

    9月22日,針對電動車頻繁起火事件,原中國汽車技術研究中心主任、中國新能源汽車知名專家王秉剛在接受21世紀經濟報道記者獨家采訪時強調。

    不可否認,頻繁的起火事件嚴重影響了消費者對電動車的信心。對此,王秉剛認為,“大部分的電動汽車肯定是安全的,火災還是發生于少數車型上,對發生的火災要做一些分析,是產品設計、生產質量、充電管理,還是其它問題,不能一概而論。我主張經過第三方機構客觀調查,向公眾公布調查分析結果,這樣做將有助于幫助消費者了解實情,解除恐慌。頻繁出現問題的產品與企業,就該退出?!?/p>

    電動汽車的快速發展帶動了動力電池的發展。作為電動汽車動力的核心,電池性能既關系到整車續駛里程的長短,更關系到產品的安全性和可靠性??梢哉f,很大程度上,動力電池決定了純電動汽車的發展。

    針對電動車起火事件中對于三元鋰電池安全性的質疑,王秉剛強調,“電池是否安全,要以能不能達到安全要求為標準,而不能簡單以用什么材料為判斷標準,也不能簡單地說三元材料不安全?!?/p>

    不應過分追求電池能量密度

    《21世紀》:電動汽車自燃事故頻發,三元鋰電池的安全性成為了焦點問題,與磷酸鐵鋰電池相比,三元鋰電池的安全風險是不是相對較高?

    王秉剛:首先要對目前發生的事故進行調查,沒有調查就沒有發言權,不能武斷地認為三元材料有安全風險或者必須叫停。調查之后,要看是不是所有使用了三元材料的整車廠都發生了事故,尤其要關注主流車廠。如果產量很大的主流車廠沒有發生事故,那就說明并不是所有三元材料都存在風險。如果集中在少數幾個車廠,再看看它們的電池,判斷是哪家車廠或電池企業問題比較大。

    磷酸鐵鋰電池在安全性上有優勢,目前單體能量密度已經提高到每公斤160—170千瓦時,我一直主張在對安全要求特別高的地方,比如大客車,要用磷酸鐵鋰電池。在乘用車上,我了解到很多優秀企業對三元材料電池安全性做得很充分。我們對電池安全的判斷,要以能不能達到安全要求為標準,而不能以材料為標準。三元材料電池有各種不同的配方,不同企業各自的安全標準不一樣,不能簡單地說三元材料不安全。

    《21世紀》:對于自行設計電池系統的車企,有人呼吁根據電芯材料的不同,建立不同的管理系統,您怎么看?

    王秉剛: 三元電池和磷酸鐵鋰電池的電芯系統設計肯定是不一樣的。但同樣是三元電池,只針對質量差的電芯加強系統設計,是不現實的。安全事故的源頭還是在單體上,單體不過關,靠系統設計來保證是不行的。當然,各家車企的情況不同,有的車企從電池企業直接購買系統,但設計能力強的整車廠一般自己做設計。

    《21世紀》:電動車自燃頻發的同時,電池行業也正在經歷洗牌,沃特瑪等很多電池企業生存艱難,這背后的原因是什么?

    王秉剛:之前電池行業的投資熱很嚴重,主要原因在于這個行業不需要準入,地方批準就可以建設。另外,大家普遍認為電池是一個重要的投資機會,所以都在買設備、建廠,但真正掌握電池技術的只有少數企業,很多企業對電池缺乏了解,質量控制、電池研發方面的水平很差。然而,在新能源汽車熱潮中,這些企業生產的電池也裝到了車上,拿到了補貼。目前電池企業太多、太飽和,電池的質量良莠不齊,電池行業的洗牌是必然趨勢。

    《21世紀》:目前按照國家對高續航里程車輛的鼓勵,倒逼企業不斷提高電池的能量密度,這和電動車的安全性之間有什么樣的關系?

    王秉剛:電池的能量密度跟安全肯定是矛盾的關系,能量密度越高,對安全方面的技術要求越高。在能量密度提高到一定程度后,安全技術會比較難達到。

    我主張,現階段對電池能量密度的追求不能再往上拔高了,政策也不要過于鼓勵大續航里程。當前技術條件下,能量密度每公斤200多千瓦時就是一個門檻,國家提出的目標是2020年實現每公斤300到350千瓦時,我認為再往上走是非常困難的,當然實驗室可以做出各種能量密度很高的電池方案,但要想產業化,需要解決安全和壽命兩大問題,需要一個過程。據我了解,我認為今后十年左右電池產品有重大技術突破的可能性比較小。

    不應再重準入、輕監管

    《21世紀》:電動車自燃是否也在考驗政府對于電動車企業的監管,這方面您如何看?

    王秉剛:一旦發生自燃事故,企業是最關心的,肯定要做調查,但企業只站在自己的立場上,所以國家或者社會其他機構應該對起火事故做調查??v觀電動車行業,國家一向重準入、輕監管。準入很難,一點微小的改動也需要申報,但是進入行業后,國家的監管力度較弱,一般都是事故發生后,才開始督察。

    要徹底改變我們的管理制度,應該減少企業前端準入的負擔,不要一點小變動就要公告,化繁為簡,加快企業更新周期,但是應該大力加強后端的監督,應該建立一種長效的監管機制,出了問題要重罰甚至退出,而且要有法律保證,這樣企業就不會鋌而走險。

    因此我認為還是要從常態的制度建設上,提高企業違法的成本,應該把車輛的事故原因和責任上升到法律層面,這就涉及到相關法律是否健全、由誰鑒別、誰來執法的問題。當然還是要盡快建立這樣一種制度,讓企業時刻感到很強的監管壓力。

    《21世紀》:其他國家的監管是怎樣的?

    王秉剛:以美國為例,準入不難,但政府一直盯著市場,檢測機構隨時從市場抽檢產品,重點是新投放的產品與消費者有舉報、投訴的產品。一旦企業被發現排放、安全等方面沒有達到標準,生產企業會受到嚴厲的懲罰,甚至產品會被禁止銷售,比如大眾的排放門事件,后果非常嚴重。在這種制度下,車企不敢輕易違法。

    分析我國電動汽車發生的一些安全事故,有些是很低級的錯誤,比如充電過程中沒有保護,電充滿后還繼續充,一直充到電池包鼓包、著火。這樣有問題的產品也通過了準入檢測,要么說明準入時的不嚴格,要么說明沒有按照要求來生產。送檢產品與生產產品在質量與規格上的不一致是個嚴重的問題。

    《21世紀》:電動汽車發生事故后車企和電池企業的責任歸屬該如何劃分?

    王秉剛:應該由車企來負責。我認為對產品質量相關的安全問題車企應該負總責,車企負有考核零部件供應商的責任,因零部件問題導致安全事故,也應由車企去追究供應商的責任。

    《21世紀》:現在很多電池企業均面臨巨大的資金壓力,國家的補貼政策是否需要作出調整,以免對整個行業造成不利的影響?

    王秉剛:我覺得電動汽車技術指標的提升需要稍微減緩一下速度,消除一下潛在的風險,夯實一下基礎,以尋求更加有質量的增長。隨著補貼逐漸退出,洗牌開始,要建立退出機制,淘汰落后的技術和追求短期效益的企業,這樣行業才能健康的發展。

    談及補貼的問題,我認為我國的補貼政策對新能源汽車發展起了至關重要的作用,但現在看起來總體的補貼額度偏高,企業過于依賴補貼的情況相當嚴重?,F在補貼正在逐步退坡,同時逐步出臺其他非補貼的鼓勵政策,將有利于按照市場的規律發展產業。

    電動車和燃油車會并行

    《21世紀》:請您總結一下,電動車自燃到底是什么原因?

    王秉剛:電池事故的主要起因在于電池單體內部,電池由于熱失控導致自燃,是電池燃燒的內因,電池的設計、材料的品質、生產過程的控制決定了電池的安全性基礎。我參觀過許多先進的電池生產過程,對環境的清潔,對溫度、濕度的控制,非常嚴格。

    電動汽車安全性的第二層措施才是電池系統,好的系統給電池單體一個均衡穩定的工作環境,減少電力、機械與熱力負荷沖擊,提供防水、防灰塵、防機械沖擊與高壓絕緣的保護,電池系統設計非常重要。但我不認同可以依靠電池包的設計來包容品質不好的電芯的設計思路。那樣會把電池包設計得非常復雜與高成本,降低了電池系統的能量密度。第三層措施在于電動車整車設計,包括防止碰撞、外部電路安全、材料阻燃等,對于公交車這樣對防火要求高的車輛,還要考慮一旦火災發生如何逃生,如何滅火;除了車輛外,還有充電的安全問題。最后就是監控網絡,網絡監控要發揮作用,不要成了擺設。

    《21世紀》:很多自燃是在充電的過程中,如何防止電動汽車在充電的過程中起火?

    王秉剛:我認為電動車的主流技術是安全的。在已發生的火災事故中,有幾起是發生在充電過程中與充電后不久,因為充電時電流最大,是電車熱負荷最大、內部溫度最不平衡的時候。這也是我個人非常反對急于推行350kWh快充技術的原因??斐鋵﹄姵貍Ρ容^大,對電池壽命影響大,可以說讓電池折壽,作為一個長遠努力方向我不反對,但目前要以安全作為前提,要特別注意還不可以完全放手的電池安全問題。

    我主張電動汽車盡量以慢充為主,既有利于電池安全與使用壽命,也有利于利用夜間低谷電,據統計現在百分之八十以上私人購買電動汽車的都已經安裝充電樁,余下的有很多到公司的充電樁充電。只有很少一些私人購車者依賴公共充電樁,我們不需要一定要將燃油車的加油模式強加到電動汽車上來。

    《21世紀》:在國家鼓勵高續航里程、高能量密度前提下,電動車的發展趨勢是怎樣的?

    王秉剛:目前國內外有一些專家力推電動汽車的性能要向燃油車看齊,既要電動車實現四五百公里的續航里程,還要幾分鐘就能完成的快充,使得電動汽車全方位替代燃油車,這些想法是違背電動汽車發展規律的。

    我認為在十年甚至二十年以內,電動車的定位就是城市用車。在電池技術另有很大突破之前,電動汽車就是和燃油車形成相互補充的關系。

    燃油車在很長時間里還是汽車的主流技術,燃油車動力系統的主要發展方向是混合動力,它也將有效降低油耗與減少排放。最近我們在做一項關于汽車生命周期碳排放的研究,發現能耗高的電動汽車全生命周期的碳排放量,比能耗低的混合動力車還要高。說明從排放來看,燃油車也可以把油耗和排放做得很好。我們不應否定燃油車技術,而且從能源結構來講,多元化是最安全的,國家既要重視電動汽車的發展,也要重視燃油車的技術進步。

    世界上電動汽車的發展經歷了“三起兩落”,現在的“第三起”發展狀況非常好,我深信這次能夠站得住,它已被消費者所接受,將在汽車產品市場中快速占有重要份額。但它還是不可能完全取代燃油車,因為內燃機在環境的適應性、功率、馬力等方面的技術都已經非常成熟,要代替它談何容易,所以我反對在中國制訂“禁售燃油車”時間表的主張,電動汽車與燃油車會長時間并行發展。

    來源:21世紀網

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