新能源汽車自燃倒逼動力電池產(chǎn)業(yè)洗牌

時間:2019-11-05

來源:T時報 李蘊坤

導(dǎo)語:今年對動力電池來說是充滿“噩耗”的一年,不但在全國多地上演了數(shù)起自燃、“趴窩”事件,給車主帶來了嚴(yán)重的財產(chǎn)損失。專家認為,新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈中,電池是極為核心的一環(huán),汽車自燃,很多時候,是電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)出了問題。

今年對動力電池來說是充滿“噩耗”的一年,不但在全國多地上演了數(shù)起自燃、“趴窩”事件,給車主帶來了嚴(yán)重的財產(chǎn)損失,10月的一起火災(zāi)更是讓車主與“死神”擦肩而過。

不久前,一位杭州的滴滴司機正駕駛著一輛充滿電的新能源面包車送學(xué)生去上課,進入浙江工業(yè)大學(xué)屏峰校區(qū)后,儀表盤突然顯示電瓶故障。司機和乘客急忙下車,一分鐘后,車身便開始冒煙起火。待消防車趕到時,熊熊烈火已經(jīng)完全將車身包圍。火勢得到控制之時,雪白的車身早已焦黑得不成原形。

專家認為,新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈中,電池是極為核心的一環(huán),汽車自燃,很多時候,是電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)(BMS)出了問題。

研發(fā)、量產(chǎn)都是門檻

電池、電機、電控是新能源汽車最核心的技術(shù),其中,電控中最核心的技術(shù)是電池管理系統(tǒng)(BMS),坊間常用這樣的案例來解釋BMS的重要性:特斯拉電池來自日本松下、電機的供應(yīng)商是中國臺灣廠商,而只有BMS(電池管理系統(tǒng))是特斯拉自主研發(fā)的核心技術(shù)。

在動力電池的結(jié)構(gòu)中,電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)負責(zé)電池參數(shù)監(jiān)測、電池狀態(tài)估計、在線故障診斷、充電控制、自動均衡、熱管理等等,作用是通過導(dǎo)熱介質(zhì)、測控單元以及溫控設(shè)備構(gòu)成閉環(huán)調(diào)節(jié)系統(tǒng),使動力電池工作在合適的溫度范圍之內(nèi),以維持其最佳的使用狀態(tài),用以保證電池系統(tǒng)的性能和壽命。

因此,如果電池的熱相關(guān)問題沒能得到妥善解決,那么生產(chǎn)制造時的缺陷或使用中的不當(dāng)操作都有可能造成電池局部過熱,引起連鎖放熱反應(yīng),若不能進行有效散熱,就更容易引發(fā)冒煙、起火甚至爆炸等熱失控事故。

“動力電池的研發(fā)團隊再厲害,如果量產(chǎn)做不好也是有問題的?!币晃恍履茉雌噺臉I(yè)人士告訴《IT時報》記者,量產(chǎn)出現(xiàn)困難的癥結(jié)就在于工藝問題。就拿三元鋰電池來說,分別有方形、圓柱和軟包三種類別,和前兩種比起來,軟包電池模組的能量密度比較高,但密封性就相對較差,如果行駛到高海拔地區(qū),就容易出現(xiàn)脹氣、鼓包、漏液的情況,“通常電池管理系統(tǒng)(BMS)會實時監(jiān)測電池模組內(nèi)各個電芯的電壓、放電電流、溫度等參數(shù),照理說不會輕易出現(xiàn)自燃的情況。出現(xiàn)問題,主要還是電池的一致性很難做好?!?/p>

上述業(yè)內(nèi)人士表示,廠商首先要對電芯進行分選,挑選出電壓、內(nèi)阻、能量密度等都達標(biāo)的電芯,再進行堆疊等一系列的步驟將其制成電池模組。如果是軟包的電池模組,里面可能有幾百片電芯,那一致性就會更難控制。而且一致性不達標(biāo)的電芯不能被用在動力電池上,也許會轉(zhuǎn)作儲能等方面的用途。

“舉個例子,當(dāng)電芯之間的電壓不一致時,電池的容量就會受到影響。比方說有一款電池是4伏的,電量充到了80%,假如其中有一片電芯是3.6伏的,那它可能只充到了60%的電量,但BMS監(jiān)測到有的電芯已經(jīng)充到80%了,可能就會以此為標(biāo)準(zhǔn)把電源切斷,結(jié)果就會導(dǎo)致整個電池沒有充滿電。”該人士認為,像杭州發(fā)生的那種自燃事故,多半是電池內(nèi)的電子元器件不好才導(dǎo)致了過度充電。

行業(yè)門檻凸顯

“從我們供應(yīng)商的角度來說,可以深刻地感覺到寒冬已至,9月的情況也不是很樂觀,不知道年底‘翹尾’會是什么樣子,目前還很難判斷?!比涨霸诤莸虑蹇h舉辦的2019全球未來出行大會上,株洲時代電氣股份有限公司汽車事業(yè)部副總經(jīng)理周曉暉回顧了上半年的新能源乘用車市場后發(fā)出了如上感慨。

通常來說,每年的7~8月都是汽車市場的銷售淡季,于是車企習(xí)慣在9月末搞一波促銷,來帶動第四季度的熱銷,也就是上述的“翹尾”。不過,根據(jù)周曉暉給出的新能源汽車電控、電機的裝機量數(shù)據(jù)來看,零部件的成本正在漸進底線,譬如電機控制器的價格已從2010年的7.6美元/千瓦降至3.3美元/千瓦,與此同時控制器的功率體積密度又在持續(xù)走高,現(xiàn)有技術(shù)接近瓶頸,專業(yè)壁壘、行業(yè)門檻開始出現(xiàn)。

“資本也在重新考慮在行業(yè)的投資重點,開始更多地往上游產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移,像功率半導(dǎo)體、電容、傳感器這些?!敝軙詴熣f道。

湖州市在動力電池產(chǎn)業(yè)上有先天優(yōu)勢。在鉛酸動力電池領(lǐng)域,當(dāng)?shù)赜刑炷?、超威兩大龍頭企業(yè),產(chǎn)品在國內(nèi)市場占有率超過70%以上;在鋰離子動力電池領(lǐng)域,湖州市現(xiàn)有微宏、超威、天能、天豐、遨優(yōu)、創(chuàng)亞、伊卡等十多家生產(chǎn)企業(yè)。

中航鋰電CMO謝秋表示,雖然新能源汽車的補貼退坡了,但是動力電池的技術(shù)迭代速度并不會放緩,“研發(fā)一款電池模組就是幾個億下去了。如果電池的能量密度提升了,那就可以分?jǐn)傠姵貧んw的成本。但是現(xiàn)在又出現(xiàn)了一些‘變異’的規(guī)格,因為整車廠拼命想把電池的每一毫米都填滿,恨不得把電池變成水?!?/p>

諾貝爾化學(xué)獎獲得者吉野彰曾預(yù)言,未來第四次工業(yè)革命將是鋰電池、AI和IoT的統(tǒng)一。而如今鋰價跳水,價格一降再降,動力電池開始經(jīng)歷最劇烈的行業(yè)洗牌期。周曉暉判斷,接下來應(yīng)該從供應(yīng)鏈上游開始行業(yè)整合,供應(yīng)商與主機廠分工逐漸明晰。“年年難過年年過”,整個行業(yè)也是時候做出準(zhǔn)備了。


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