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中汽协近日近期发布数据表明,1-9月,新能源汽车总计经销分别已完成73.46万辆和72.15万辆,其所趋势,年底突破100万辆大关已是大概率事件。市场如火如荼,规模上量,电动汽车安全性问题也日益受到注目。刚过去的这个夏天,大巴车、乘用车,火烧了不少,触目惊心的事故令人产生了对发生爆炸原因的疑惑。

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近日,中国北方车辆研究所国家863动力电池测试中心主任王子冬在中国宜春2018全球锂电产业链高峰论坛上,对电动汽车频密再次发生燃烧事故背后的安全性问题展开了深度剖析和建议。他指出目前新能源汽车产业发展不存在较为大的泡沫,生产能力不足,在这种情况下企业很难把注意力放到研发上,产品的质量水平不低,事故隐患较为大,必须引发警觉。中国北方车辆研究所国家863动力电池测试中心主任王子冬发生爆炸事故时有发生,是谁惹得祸?王子冬指出,电动汽车发生爆炸只不过与是不是磷酸铁锂或者三元材料并无最重要关系,因为各种锂电池的易燃物都是电解液!只不过三元材料电池在经常出现问题时更容易熄灭电解液而已。但目前业界还没有搞清楚锂电池为什么不会发生爆炸?样子大家都能讲出引发发生爆炸的各种原因,但是实质上又说不清楚究竟是什么原因,材料、隔膜、粘结剂、结构、封口、生产工艺、生产过程控制等等影响因素都有可能导致发生爆炸事故。

锂电池能量密度的提升,必须负极和负极材料有较为大的改良,对与之相匹配的高电压电解液、耐高温高强度隔膜、补锂工艺、电池安全性控制结构、系统维护结构等技术研究,这些问题的解决问题必须将近24-28个月的时间(如果一切顺利的话,必须8个月研发和调整材料,10个月的检验电池产品的可靠性和稳定性,国家行业证书单位测试3个月,用户上车试验5个月)。新能源汽车补贴政策从2016年开始退坡,同时明确提出动力电池低能量密度路线。

目前的行业发展仍然是政策引领居多,按照2018年的近期补贴政策,能量密度在105Wh/kg以上的车型,补贴也更加低。于是企业也是仍然跟随补贴政策的变化而大大改动,在技术检验时间并不充足的情况下匆忙升级新的电池产品。这似乎是不科学的,目前在中国生产动力电池的企业较为多,企业间电池的生产质量管控水平参差不齐,这样不管做到什么锂电池都一定会发生爆炸!王子冬还回应,现在有很多人在深入研究电池管理系统(BMS),但是在大量的发生爆炸事件中,BMS样子并没起着起到,电池如果受到外部影响,BMS需要维护,但如果是电池内部出有问题,BMS就不管用了。这就是有BMS也无法防止事故的原因。

BMS都有报警启动时功能,但是,对于有效地掌控发生爆炸事故,基本上没充分发挥什么起到,有点事后诸葛亮的意思。另外,在动力电池重复使用再行利用过程中的问题和困难更加多。因此,依赖减少电池组的电荷量来减少电动汽车的行经里程是不不切实际的,造成的副作用还包括:结构件须要强化车身重量增大、行经能耗减少、电动汽车的安全性减少、车辆生产成本增加、电池时间变大等。

王子冬回应,在动力电池在材料上没显著技术突破前,比能量发展到一定水平后,就很难再有更进一步的突破。与此同时,在安全性方面的负面影响却更加大。在没掌控锂电池发生爆炸规律之前,把触能量密度与安全性和长寿命的均衡关系是无法忽略的问题。现在长时间量产的三元里锂离子电芯,就目前的负极、负极材料体系和电解液体系,还包括把硅碳加到负极中进去,理论的电芯能量密度的无限大在350 -400Wh/kg左右。

这里还有很多的工程问题必须解决问题。因此,如果没材料上的技术突破,电芯比能量有可能在300-400Wh/kg之间,不会有很长一段时间的游走。只有在构建工程技术突破的前提下,才有可能构建将单体电芯能量密度提升到500Wh/kg,也才有可能构建电池组能量密度超过260Wh/kg以上的目标。

王子冬指出,当前还面对较为多的问题。整车企业应当根据市场的出售意愿等信息确认产品规划。对于用户里程担忧问题,可以有有所不同行经里程、有所不同价格的配备让用户自由选择,行经里程宽价格就低。而不应当由政策来要求电动汽车的行经里程。

如何解决问题动力电池系统安全性难题?众所周知,电动汽车上用于的动力电池组,是一个非常复杂的能量系统,涉及面十分甚广,除了电池本身有关电化学、材料、结构、生产工艺、生产设备以外,储能电池系统还牵涉到电池箱架布置结构、能量管理系统、风扇系统、系统集成给定、各种传感器、安全性维护系统、系统一体化设计、系统可靠性、测试技术、试验技术、日常确保调整、成本、重复使用等诸多方面,归属于典型的多学科协商登陆作战攻关项目。动力电池系统集成技术也是一项简单的系统工程,是当今国际近期技术的有机构建,只有在总体构建、长寿命用于、电池的分选、安全性管理系统综合控制技术、电池的一致性评价技术、长温条件用于技术、安全性用于技术等几项关键技术获得突破的前提下,才能放心使用。而这些技术研制成功否需要获得失望的结果,就要通过对动力电池组的测试评价结果来证明,同时还需要通过测试评价结果寻找必须改良的目标,尤其是安全性管控的方法。

王子冬指出,首先,电池组安全性评价方法十分最重要。企业可以通过对各种电池组的测试评价结果展开分析,自由选择出有符合于各自车辆性能、功能、安全性、可信和合乎成本拒绝的电池组。做到这些研究工作的目的是为了掌控管控锂电池热失控的方法,寻找如何防止再次发生发生爆炸事故的途径,或者寻找需要提早预警的方法。

其次,动力电池组从一开始就要解决问题可设计性。动力电池出生于前就必须事前考虑到好:电池模块的可装配性设计、电池模块的可安装性设计、电池模块的可维护性设计、电池模块的可调整性设计、电池模块的重复使用可便利报废性设计、电池组(系统)的可安装性设计、电池组(系统)的可维护性设计、电池组(系统)的可调整性设计、电池组(系统)的重复使用可报废性设计、电池模块的可装配性功能设计等。第三、电池组电池时的安全性管理是关键。由于动力锂电池成组用于最关键、也是最核心的问题:一是安全性、二是寿命。

特别是在较慢电池时,电池组内电池的差异增大,如何解决问题电池组的使用寿命?面对着极大挑战。影响电池安全性用于和循环寿命的因素,除了电池自身工艺性和产品质量外,至关重要的一个问题就是:电池成组电池时的安全性管控和热管理技术。

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没完备的电池成组安全性管控和热管理技术,电池的安全性和长寿命循环就无法确保。因此,动力电池电池的管理系统与电池自身的质量同等最重要。

王子冬回应,近年来中国锂离子动力电池性能在内在质量和产品工艺等方面,都有了长足进步,这是不能争议的事实。虽然中国的电池性能与国外有一定差距,但是恨没人们想象得那么劣,中国电池行业早已可行性不具备了在新能源汽车特别是在混合动力汽车上的应用于基础,但影响中国发展新能源汽车产业化的技术难题主要是电池成组技术及必需与之设施的电池安全性管理系统。对电池管理系统了解的严重不足和目前业界一些电池管理系统生产企业的错误管理导向,必要或间接的影响了新能源汽车产业的较慢发展已是不争的事实。

另外,电池管理系统发展缓慢的一个很最重要的原因,是缺乏电池厂和整车企业的反对,研发电池管理系统,不仅必须电池厂因应整车企业展开台架试验,而且必须他们协助已完成电池管理系统的长年随车测试。没电池厂和整车企业的有力因应,电池管理系统无法南北成熟期。

动力电池的安全性是一个脆弱的话题,又是一个无法规避的话题。我国动力电池行业经过十年的累积,早已有了十分大的提高。王子冬从科学的角度得出了他的建议:1、由于目前的市场需求是政府用补贴政策夹住的,不是确实的刚性市场需求,企业必须留意行业泡沫,未来还不存在许多的不确定性因素,必须引发警觉。2、动力储能系统的设计和给定必须创意,整车企业要与动力电池生产企业联合面临当前遇上的艰难,解决困难必须时间和投放,托不可以朝三暮四;3、解决问题好动力电池系统与电动汽车一体化设计问题,电池组和模块的设计必须全方位考虑到周全,不是随意拿一个产品就能构建的:4、强化对电池组产品的全面测试,无法根据片面的测试结果,就说道产品技术好,必须对动力电池系统展开科学、系统、全面的评价5、通过评价,改良设计,解决问题好动力电池系统的重量能量密度、体积能量密度、电池拒绝接受能力、静电能力、安全性、高温适应性、低温适应性、循环寿命、不了了之寿命、生产效率、确保方便性、重复使用方便性、成本接受度等这些基本层面性能的均衡;5、通过评价,改良设计,解决问题好动力电池系统的重量能量密度、体积能量密度、电池拒绝接受能力、静电能力、安全性、高温适应性、低温适应性、循环寿命、不了了之寿命、生产效率、确保方便性、重复使用方便性、成本接受度等这些基本层面性能的均衡;6、要把动力电池安全性问题放到第一位,可靠性要推崇,在需要确保安全性和可靠性的前提下,提升动力电池系统的能量密度。

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