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起火事件频发 811电池真的不安全吗?

2020-10-28 08:59
AutoMan
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在接二连三的自燃事件中,811电池深涉其中,其安全性再次被集中质疑。

电动汽车自燃已是近几年关注要点,但它从未像今年这般引起技术路线的广泛讨论。

今年5月以来,广汽新能源Aion S在广东、海南发生了数起自燃事故,成因均指向了由宁德时代提供的NCM811高镍三元电池。有Aion S车友反映,4S店通知其需要对车辆电池进行升级,这引发了人们对Aion S搭载的宁德时代811电池安全性的怀疑。

再加上之前发生自燃的蔚来、威马以及小鹏等新能源车,均搭载的是三元锂电池。一时间,作为电池行业龙头老大的宁德时代,以811为首的电池安全性遭到了集中质疑。在很多人的眼中,宁德时代一味的考虑续航,而忽略了安全问题。

811电池到底是什么?又为何会屡陷事端?难道是真的不安全吗?

祸起811?

据了解,811三元锂电池采用镍钴锰8:1:1的配比,由于镍含量更高,提升了能量密度,能够为电动车带来更长的续航,同时伴随着正极材料配比的变化,成本较高的钴含量进一步降低,做到了成本低、电量高,因此成为电动乘用车最主流的电池技术之一。

目前,包括宁德时代、LG化学、松下在内的主流电池供应商,都在主推这类高镍化、低钴化电池,且动作频频,市场竞争异常激烈。

2019年5月,工信部发布第320批新车公告,华晨宝马的新款宝马X1插电混动里程升级版车型在列。这款车型最大的特点是电池容量从此前的14.7kWh增加到24kWh,续航里程也从60km升级到了110km,而这款三元锂电池的能量密度达到了行业领先的140Wh/kg。

消费者第一次看到了811电池能量密度的潜力。

在此之前,蔚来ES6以搭载811电池来宣传续航与技术升级,这时候的811电池能量密度为170Wh/kg,随后广汽新能源Aion S也选用了宁德时代的811电池,能量密度增加到了180Wh/kg。

虽然宁德时代不是最早研发811电池的企业,却是最早实现量产装机的。因此,宁德时代很快成为了新能源车市场的宠儿,2019年上市的纯电动汽车,均以搭载宁德时代811并实现续航里程突破为荣。有了宁德时代的811电池作为支持,2019年底中国汽车行业加快跨过了续航500公里的坎。

但高续航背后,却有着不小的隐患。由于高活性的镍元素比重越大,正极材料的热稳定性就会有所降低,也就是说当电池遇到高温、外力等冲击时,容易引发热失控。

尽管目前没有证据表明,自燃的“罪魁祸首”就是811电池,但电动汽车行业专家欧阳明高指出,电动车自燃的主要原因是三元锂电池,而其中又以811的热稳定性较差,622电池次之,523电池相对稳定。

也就是说,811的安全隐患,确实一个大问题。

里程追捧

那么,电池安全该如何保证?
“目前宁德时代已经通过几方面的技术创新,研发出了永不起火的811电池,并将在年底率先在一些国内领先的OEM厂商的车上应用。”10月16日,在“第五届动力电池应用国际峰会(CBIS2020)暨首届中国新能源新材料(宁德)峰会”上,宁德时代董事长曾毓群表示,宁德时代设计开发的811三元电池系统,可轻松通过热扩散测试,可以永远不起火。

依据会上所说,宁德时代对811电池系统进行了四个方面的提升:开发出高稳定性正极材料和高安全电解液提高电池耐高温边界;设计了高集成、强鲁棒的防内短路电极并优化电池包强度;提升电池热管理中的监控能力;提升系统热扩散能力。

难道,811的安全隐患真的解决了?

“就目前已经量产的产品来说,现在没有足够的数据证明811安全性得到完全解决,但是不排除之后的产品会有技术上的突破”。有专家表明,目前811电池的稳定性一直是一个问题,一般现在采用的是在811基础上降低能量密度,如果宁德时代真的将不起火的811量产,那么可能将继续领跑动力电池市场。

也有人认为,811的技术还达不到零隐患。“现在没有足够的数据证明811安全性得到完全解决,他们产品可能已经开发了要推到市场上去,但还是存在不少的问题。目前缓一缓也好,退一下也好,是比较好的选择。”国轩高科高级副总裁徐兴无表示,还是希望等811真正称成熟了再往车上推,个人认为有很大的问题。

新能源汽车行业专家傅振兴也表示,按照目前的技术,811电池系统做到不起火是可能的,因为单体电芯毕竟能量较小。“但是,如果要做到单体电芯不起火,估计会是使用固态或者至少是半固态电池,或者较大地牺牲能量密度。”

但现实情况是,811的发展,恐怕并没有退后的余地,尤其是对于宁德时代而言。“如果放弃了811,那就是放弃了高端市场。”宁德时代相关人士表示,811的技术路线,是动力电池争取主导权和话语权的必选之路。

“短期内811市场可能因为安全事故的引发会有一些影响,但是长期来看,动力电池往高能量密度、低成本、长循环、高安全性发展的方向不会改变,而高能量密度需求将催生对于高镍正极材料的需求。”伊维经济研究院研究部总经理吴辉表示,下一代电池技术肯定是要走高能量密度的,不管是811还是其他材料,一定要往高能量密度方向去走,像日韩欧美等国家,也都在布局高能量密度体系电池,中国应该也要往这个方向去走。

企业力挺

外界的质疑声也并没有改变企业对于811电池的信任。

截至目前,蔚来、威马、广汽、华晨宝马、北汽新能源、小鹏等多家车企均搭载了宁德时代的811电池,即将上市的宝马iX3、大众ID车型还将搭载811电池组,已经使用了的奔驰EQC也并不会放弃。可以说,811电池仍是高端电动汽车品牌的首选。

“电池安全性做的好还是不好,并不能全部归结于电池生产商。实际上我们很多车企在用同样的电芯,在做同一个事情,并不代表最终的结果都是一样的。”华晨宝马电池专家胡永亮如是说。在胡永亮看来,作为供应商,宁德时代只需要负责电芯层面的安全,车企应该来负责PACK层面的安全和整车层面的安全。“这些所有的集体加起来,才是我们安全体系的一个保障。”不同的分工负责不同的安全,也因此在事故发生之后,并不能简单的归结于一方的问题。

比如在iX3上,宝马一方面在电芯组成电池包的过程中,加入了三层的绝缘膜,同时每一步都100%做检测而不是抽检;另一方面,电池整体模组还承担了一部分底盘的作用,同时还给撞击留出了非常大的一部分吸能的空间,为此还损失了一部分电池能量密度,但保证了更好的安全性。

而数据表明,即将上市的iX3虽然使用了811电芯,但成组后电池能量密度为154wh/kg,并没有追求180wh/kg甚至更高能量密度。这也被外界解读为是出于安全的考虑。

蔚来(南京)动力科技有限公司CEO曾澍湘也表示,811电池产品本身没有问题。“蔚来所使用的84kWh电池方案我们没有发生过一起事故,当然监控系统也加强防范,现在也没有看到任何大的风险。”他认为,每家车企都在设计电池包,会不会出现问题都不好说。

10月21日晚,广汽蔚来甚至发布了一项售后服务新举措:“车辆如因宁德时代811电池起火,整车全赔!”同时,广汽蔚来还公开倡议:“业内所有使用宁德时代电池汽车厂商共同承诺”。

尽管随后广汽蔚来再次发布了致歉声明,称呼吁同行共同承诺的举措系考虑不周,但这也清晰地表明了广汽蔚来对于811电池的执念。

可以确定的是,电池安全配套是多方协同的事情。如何解决电池组的被动安全和主动安全问题也是行业内面临的巨大挑战。因此,电池安全问题不能仅停留在对于材料选择层面的讨论,更需要综合行业的力量,从整体考虑进行优化。

“811们”的路,还有很长。
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