欧阳明高：安全性是车用动力电池的核心

　　国家“863”计划节能与新能源汽车重大项目总体专家组组长欧阳明高表示，以前大家都认为电池系统不需要什么技术，就是把单体电池组合起来而已。但事实上，电池系统是很复杂的技术，目前我国面临着高端材料供给不足，一致性、良品率、安全性、可靠性、产品性能还不能完全满足市场要求，企业创新能力总体不强，优势产能不足以及国外电池企业的挑战等问题。

　　我国从“十五”科技部电动汽车重点专项起步开始推动电动汽车动力电池的研发，当时主要是镍氢电池和锰酸锂电池；“十一五”主要是研发磷酸铁锂电池，这也为“十二五”电动汽车发展提供了支撑；“十二五”研发重点转向了三元锂离子电池，今年三元锂离子电池的比能量会达到180Wh/kg。“十三五”将会在此基础上进一步升级，欧阳明高预计，到2020年，锂离子电池比能量可以达到200Wh/kg左右，到2025年，锂离子电池将会竭尽它的性能极限，比能量达到350 Wh/kg-400 Wh/kg左右。

　　在迈向高比能量锂离子电池的过程中，电池的成本在下降，电动车就可以与燃油汽车竞争了，但在这个过程中，安全性将会变得更加突出。比能量越高，电池安全性所面临的挑战就越大。我国车用动力电池面临着安全性、耐久性和动力性三个主要问题，车用动力电池性能提高了，但是耐久性和安全性的问将更加突出，而安全性又是其中最核心的问题。

　　动力电池的安全性的问题概括起来叫动力电池热失控，也就是电池受热到一定温度之后就不可控，温度直线上升，超过500℃、1000℃，然后就会燃烧爆炸。造成此现象的原因有三点：

　　第一种原因是电池过热，随着温度的升高，电池里会产生一系列的副反应，这些副反应都会放热，导致热的失控。

　　随着不同时间、温度，会出现不同的热失控反应，温度逐步上升，电压直线下降。解决办法两个方面，一个是电池的设计，一个是电池的管理。

　　第二种原因是电触发的，外部短路、内部短路、过充等都会产生热量，然后产生热失控。

　　前一阶段出现的电动巴士的燃烧就过充电触发的热失控，是由于电池管理系统本身对过充电的电池管理系统的电路没有功能安全，导致电池的BMS已经失控，然后还在充电导致的。过充电的原因一是充电机的故障，这个可以通过充电机的完全冗余来解决；二是电池管理的不合理。

　　第三种原因是碰撞，比如车辆的碰撞、挤压。挤压之后就像一个针刺了电池一样，然后短路，然后再产热，再引起热失控

　　比如波音的787事件，事件原因确认为电极和隔膜上有金属物，导致内短路，但是我们无法100%确认这个热失控是内短路触发的，但是它是最可能的原因。内短路的原因有三种：一种是电池制造有金属颗粒杂质，二是充放电膨胀的收缩，三是析锂。

　　要解决内短路的问题，第一个方面是电池的选择和电池单体容量的选择，要选择高品质的产品；第二个是内短路的安全预测，在没有发生热失控之前，要找到有内短路的单体，找到它的特征参数，并对这些参数研究它在内短路变化中的一些特征，并根据这些特征来判断它的一致性是否发生了显著性变化。