新能源汽車產(chǎn)業(yè)規(guī)劃落地，解決電池檢測(cè)難題
近期，國(guó)務(wù)院辦公廳發(fā)布了《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2021—2035年）》，意味著發(fā)展新能源汽車產(chǎn)業(yè)已上升為國(guó)家戰(zhàn)略，電池安全、充電樁建設(shè)以及電池回收等備受關(guān)注的方向給予指導(dǎo)，新能源汽車相關(guān)概念板塊全線上漲。
然而新能源汽車的風(fēng)口就此來了嗎？從產(chǎn)銷數(shù)據(jù)來看，2020 年 1-9 月，新能源汽車?yán)塾?jì)產(chǎn)銷量分別為 73.84 萬輛、73.38 萬輛，同比分別下降 16.87%、15.88%，因此新能源汽車的市場(chǎng)份額仍有較大提升空間。
由于新能源汽車在電池安全、里程續(xù)航能力等方面仍存在技術(shù)瓶頸，大部分消費(fèi)者對(duì)新能源汽車持觀望態(tài)度。
新能源汽車電池爭(zhēng)奪戰(zhàn)，哪種會(huì)勝出？
當(dāng)前，大部分地區(qū)新能源汽車動(dòng)力電池屬鋰離子電池，日本則倡導(dǎo)發(fā)展氫燃料電池。
氫能源在目前為止是極其環(huán)保的新能源，并且加氫燃料和加油是一樣的，時(shí)間非常短。受到日本人的推崇，但由于提取氫燃料的成本非常高，也讓日本氫燃料電池商業(yè)化推廣難。
鋰離子電池主要由正極材料、負(fù)極材料、電解液和電池隔膜四部分組成。其中，正極材料為鋰電池最核心的部分。因其成本占比和質(zhì)量占比最大，正極材料也直接決定了電池的能量密度和安全性。
鋰離子電池分為不同類型，按照正極材料主要有鈷酸鋰、錳酸鋰、三元材料和磷酸鐵鋰等，其中又以三元鋰和磷酸鐵鋰為主。磷酸鐵鋰曾經(jīng)是國(guó)內(nèi)鋰電第一大正極材料，但由于能量密度較低，小型乘用車中性能更好的三元鋰電池成為當(dāng)前市場(chǎng)主流。
同時(shí)，電池技術(shù)是不斷進(jìn)步和發(fā)展的，磷酸鐵鋰電池的能量密度也在逐漸提升，還有一些新技術(shù)的應(yīng)用，比如CTP技術(shù)(Cell to Pack)，成組效率可以顯著提升，續(xù)航里程隨之提升。
近些年，石墨烯電池、刀片電池的應(yīng)用正被研究，但是由于石墨烯電池成本高，一般用于航空航天，無法被大規(guī)模使用，一旦石墨烯電池應(yīng)用到新能源汽車上，對(duì)于整個(gè)汽車行業(yè)將會(huì)是顛覆性的改變。
衡量電池性能的的兩大關(guān)鍵因素
安全
今年10月，某電動(dòng)汽車發(fā)生自燃，隨后，該公司宣布召回1282輛電動(dòng)汽車，并表示由于電芯供應(yīng)商在生產(chǎn)過程中混入了雜質(zhì)，導(dǎo)致動(dòng)力電池產(chǎn)生異常析鋰而產(chǎn)生起火風(fēng)險(xiǎn)。
不僅如此，根據(jù)國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)督管理總局缺陷產(chǎn)品管理中心統(tǒng)計(jì)，截至今年6月底國(guó)內(nèi)已累計(jì)實(shí)施新能源汽車召回141次，召回車輛數(shù)量86.05萬輛，其中新能源汽車火災(zāi)問題尤為突出，今年前三季度已經(jīng)達(dá)到700起。
電池?zé)崾Э厥请妱?dòng)汽車自燃起火的主因，對(duì)于電池出現(xiàn)安全問題：
一是電池本身存在問題，其應(yīng)用的材料和設(shè)計(jì)有問題的話，就會(huì)很容易發(fā)生事故。
二是在電池生產(chǎn)過程中，制造工藝和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)沒能嚴(yán)格執(zhí)行。
三是在各種各樣的工況下進(jìn)行的電池測(cè)試沒能進(jìn)行有效管理。
續(xù)航
新能源汽車并未被消費(fèi)者完全接受，還有一個(gè)原因則是電池的“低溫續(xù)航”，而電池的能量是決定電動(dòng)車?yán)m(xù)航里程的一個(gè)重要參數(shù)。
據(jù)研究表明，電池的最合適的充電和放電溫度是25度，但在天冷的情況下，電池的合適溫度不能保證，所以電池在冬天時(shí)，最直觀的表現(xiàn)就是續(xù)航距離縮短。
雖然短短幾年時(shí)間電動(dòng)車的續(xù)航里程已經(jīng)從 100 公里一路飆升至 400 以上，甚至還有很多 6、700 的續(xù)航里程，但是低溫極端天氣的續(xù)航縮短現(xiàn)象普遍存在。
解決新能源汽車的續(xù)航能力，一方面可以通過改善電池性能，研發(fā)更穩(wěn)定的材料解決氣溫的影響，另一方面依靠全國(guó)充電網(wǎng)絡(luò)的完善，提升充電的便利性，相對(duì)于長(zhǎng)續(xù)航，快充技術(shù)可能更具有顛覆性。
除此之外，電池的壽命、放電/充電功率、高低溫性能、成組效率、電池的環(huán)保性以及電池成本等都是衡量電池是否可用作新能源汽車的因素。
無論新型的電池材料有哪些創(chuàng)新，安全性是衡量最終產(chǎn)品的關(guān)鍵。為保障新能源汽車的行業(yè)快速發(fā)展與安全性能提升，工信部三項(xiàng)強(qiáng)制性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 18384-2020《電動(dòng)汽車用動(dòng)力蓄電池安全要求》、GB 30381-2020《電動(dòng)汽車安全要求》和GB 38032-2020《電動(dòng)客車安全要求》將于2021年1月1日起開始實(shí)施。
在新國(guó)標(biāo)下，電池測(cè)試和上市認(rèn)證與審核會(huì)更加嚴(yán)格，對(duì)測(cè)試實(shí)驗(yàn)室和技術(shù)人員的考驗(yàn)大幅增加，解決電池痛點(diǎn)需要更多的科研投入創(chuàng)新產(chǎn)品，更需要嚴(yán)格專業(yè)的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)。
