唯能量密度轮论调下动力电池需辨析三个矛盾关系

2016-12-23 09:24:42来源：电动网编辑：一不做关键词：动力电池燃料电池锂电池阅读量：35066

导读：抛开路线，能量密度的提升是方向和目标，毕竟2020年300Wh/kg的指标已经在纸面上。但在唯“能量密度论”的论调下，需要辩证地辨析三个矛盾关系。

　　【中国智能制造网学术论文】2015年新能源车形势一片大好，年底之际很多机构预测2016年将有望实现70万辆的产销目标，从现在发布的2016年前11个月的数据来看，这个目标基本不可能实现，而且差额不小。

　　这种差距的缘由同骗补核查，电池体系之争，电池推荐目录，整车目录重新申请，新能源车补贴政策修订等一系列事件息息相关。其实辩证地理解这种变化对行业发展是良性的，整体来看有利于整个行业的健康发展。

　　在动力电池方向，近影响比较大的两个事情是8GWh的产能要求和新能源车按能量密度(115 Wh/kg为分水岭)补贴的“传说”，以至于大家交流技术，见面就谈能量密度，就谈产能计划，做磷酸铁锂材料和电池的人很是“不满”，为什么“受伤的轮到了我”。

　　抛开路线，能量密度的提升是方向和目标，毕竟2020年300Wh/kg的指标已经在纸面上(个人认为350 Wh/kg的目标是过激行为，产业化真的不是单单靠努力能实现的)。但在唯“能量密度论”的论调下，需要辩证地辨析以下三个矛盾关系：

　　1．能量密度与安全问题的辩证关系

　　这里简单的绘制一个Rogen plot，从中可以看出电池的能量密度是由正极材料决定的，而这些材料电池厂都能拿到样品或产品，所以单从能量密度上说大家都能做到，无所谓谁高谁低，只能说谁“胆子更大”。安全性问题在这里的权重是多少？是否真的是位的。

　　这个命题似乎与年初的“三元-LFP路线之争”遥相呼应，年初否定之，年末力捧之，三元电池的“遭遇”可谓跌宕。但从技术的角度确实是有一个很大的启示：能量密度的提高是基于安全问题为前提的，不然重新可以把你打回“冷宫”。

　　所以，单说能量密度没什么实际意义，没有若干前提，这个不是什么新东西。不然我们容易夜郎自大，瞬间自己可以灭敌无数，有君临天下的错觉。

　　2．能量、寿命与充电倍率的辩证关系

　　从Rogen plot中明确看出，高能量是以牺牲功率为前提的。在目前很多乘用车在宣传快充(基本在2C)的背景下，能量密度和寿命需要做很多的优化和牺牲。下图是某款18650电池在不同充电倍率下的寿命图，很明显的看出其根本无法支撑1C的充电倍率，这也就很难讲所谓的快充性能了。

　　个人认为高比能量密度电池的应用是针对某些特定“客户”：对充电时间不敏感，长续航里程更为迫切的领域。

　　而在快充领域，能量密度势必需要做些妥协和让步，做到能量、寿命和功率的三者平衡。这其实是能够区分出真正技术能力的一个分支。

　　3．样品与产品一致性的辩证关系

　　可以肯定的说目前国内在高能量密度(>200 Wh/kg)电池，基本都处于样品和试产阶段，真正量产的凤毛麟角。之所以这么说是因为年初人所共知的政策导向，致使很多三元电池企业偃旗息鼓了一段时间，而一个电池产品从研发到稳定量产至少需要一年时间，基于此才有这贸然结论。

　　而高比能量的三元电池的一致性从设计角度来说应该更好控制，从部分工序工艺控制来说也是这个道理，但是从温度、湿度的敏感性上，其要求更高，2-3度的温差可以导致容量有明显的差异，这就对产品的一致性提出了很大的挑战。而这没有几千只的电池样本数据是不大可能显现的。

　　所以单独的谈能量密度意义不大，容易剑走偏锋。高能量密度电池一定是基于安全可靠，寿命可期，产品一致性有益为前提的。

　　(原标题：唯能量密度论调下浅谈动力电池技术的三个矛盾关系)

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