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杨裕生院士:电池安全性被误导沦为次要位置
作者:admin  发布时间:2018-8-6  

“要以节能减排为标准来评判新能源汽车技术路线,纯电动车未必是节能减排的最优解!”中国工程院院士杨裕生在日前召开的2018中国动力电池回收与循环利用高峰论坛暨废旧电池回收处理工艺技术交流大会上表示。近年来,我国新能源电动车市场呈现井喷式增长,动力电池使用量也水涨船高,结合汽车报废年限、动力电池使用寿命等因素,业内人士预计,2018年-2020年,全国累计报废动力电池将达12-20万吨。与日俱增的废旧电池,对环境也提出了极大的考验,面对着从汽车上卸下来堆积如山的废旧动力电池,如何绿色回收再利用已成为政府、企业和行业专家关注的焦点。

电池安全性被误导沦为次要位置

我国新能源汽车产业取得今天的体量,与政府在新能源汽车产业发展过程中给予的高额补贴政策密切关联。尤其是补贴标准与动力电池能量密度挂钩,直接诱使动力电池企业加大高能量密度动力电池产品的研发。杨裕生表示,企业为获得补贴,在产品研发中把能量密度放在首要位置。为提高能量密度,三元电池正极材料体系正在由111、523向622、811材料体系迈进,通过增加镍含量以提高电压,但是随之而来的就是热失控风险加大,电池安全性风险不断增大。杨裕生还指出,盲目追求能量密度,忽视电池安全性,也增加了车载电池退役后梯次利用的风险,不利于电池资源利用最大化。他强调,针对现阶段电池在追求高能量密度的风潮下,旧电池在储能领域的梯次利用应更加慎重。他认为,应坚持“用好成熟的、安全性高的电池”的原则,发展安全节能的电动汽车。

增程式电动车节能减排效果更明显

在杨裕生看来,电池应该回收利用,但是如同任何资源的回收利用一样,首先要从根本上减少废旧电池的产生量。纯电动车的大规模应用不仅产生的废电池多,而且还面临里程、安全、充电、价格和电池更换等五大焦虑。杨裕生表示,纯电动车产量越多,对电池的用量就会越大,进而产生的废电池也越多,环境保护和资源回收利用的难度也随之增加。为破解这一难题和上述焦虑,杨裕生建议,纯电动车应以微小型为主,但大中型车则发展纯电驱动的增程式,进而减少电池用量,降低回收利用难度,减少环境污染。

尽管增程式汽车仍需要烧油,但相较于目前的燃油车,耗油量将会大幅减少,同时产生的废旧电池也不像纯电动车一样多,对改善环境效果会比较明显。杨裕生表示,纯电动车未必是节能减排的最终目标,未来很可能是不烧油而烧醇类的增程式电动车成为节能减排的手段之一。

锂离子电池梯次利用应做系统性安排

“遥控车用完,遥控器还能接着用”这句广告词用来描述新能源汽车领域更为贴切。当电动汽车上的电池容量衰减到初始容量的80%以下时,电动汽车的续驶里程将会明显减少,当电池容量衰减到70%以下时,就必须要更换电池了。但从电动车上卸下来的电池,仍然可以在储能、低速电动车等领域大有作为。但车载电池并不像5号电池一样,使用5-8年后,电池外观、安全性能、系统管理等都会有不同程度的变化,旧电池的缺陷会比新电池增加很多,安全性也会下降,梯次利用的风险也会增大。杨裕生认为,锂离子电池的梯次利用要比新电池更重视安全性,要始终认识到,电池组像汽油箱一样,是一种含高能物质的部件,危险性的本质不能忽视。

不能忽视的一个现象是,当前从新能源汽车上退役下来的动力电池梯次利用率并不高。一方面有早期上路的新能源汽车动力电池各项指标偏低,行驶5-8年后,整体性能大幅下降的因素;另一方面早期车载电池技术规格、标准尺寸等不统一,增加了退役电池梯次利用的成本,效益不高。杨裕生认为,提高“梯次利用率”和“工作效率”,要从电池包设计-生产时就考虑为梯次利用提供方便。他表示,目前政府出台的动力电池溯源管理系统,利用大数据等信息化手段,为梯次利用前的电池筛选提高了工作效率,降低了成本。不过,他还建议,应为梯次利用中的电池提供预警,保障退役电池在其他领域应用中的安全。

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