新能源汽车国家大数据联盟第一次
㈠ 新能源汽车消费者除了续航还应该关注什么
在这个拥有百年历史的产品中,对于新能源汽车而言,它还是个新鲜事物。从生产管理、安全准则和品质检测方面没有实现统一化,各车企之间的质量也是参差不齐,比如很多厂商为了降低生产成本和减轻车身重量以求得更长的续航里程,不惜牺牲整车的安全性,甚至将防撞钢梁改为轻薄的工业塑料材料;更有甚者,为了盲目的追求动力电池的能量密度比,将能量密度比新高的动力电池装备到车里,大大增加了自燃等安全隐患。
氢云链总结
总的来说,购买新能源汽车,除了关注车辆的续航里程以外,车辆的充电技术,车辆的生产平台这些都是需要我们关注的,当然,新能源汽车的品牌也是一个很重要的因素,与此同时,还需要关注电动车的三电系统质保时间等。
㈡ 五菱宏光首次拿下全球电动车型销冠,凭借的是什么
新晋“国民神车”五菱宏光MINI EV拿下了全球电动车销量冠军。全球电动车销量研究机构EV Sales 3月2日发布的数据显示,在今年1月份全球电动车型销量排行榜中,五菱宏光MINI EV以3.7万辆的成绩排名第一。
新能源汽车国家大数据联盟等多家机构2020年底联合发布的《中国小型纯电动乘用车出行大数据报告》(下称“报告”)显示,目前小型纯电动乘用车的平均市场份额占比达40%左右,在新能源乘用车市场占有重要地位。此外,新能源乘用车总体僵尸车率为14%(僵尸车是指连续3个月以上没有行驶的车辆),而以上汽通用五菱为代表的小型纯电动乘用车主流车企僵尸车率仅为2.8%。
上述报告指出,小型纯电动乘用车以价格的优势、“代步车”的市场定位、不限行/牌等优待政策在新能源乘用车市场占有重要地位。目前,小型纯电动汽车的销量已经脱离了政策的支撑。在2020年新能源汽车推广补贴方案中,续航里程在300公里以下的纯电动车不再享受国家补贴。而无论是五菱宏光MINI还是欧拉的精品小车主要增量市场都在非限购城市和地区。分区域来看,低线城市仍是小型纯电动车的重点突破市场。2016年以来,小型纯电动乘用车主销城市从一线、二线城市逐渐向六线城市过渡,山东、广西、河南是小型纯电动乘用车的主要分布省份。业内认为,相对于城市,下沉市场的居住环境以及使用场景更适合小型电动车。
目前,已经有越来越多的车企在小型电动车领域加快了步伐。不过,并非所有车企都会在该领域进行布局。大众汽车中国CEO冯思翰不久前在接受第一财经记者采访时就表示:“这一车型极具性价比,但不符合大众汽车的核心品牌定位,目前不会推出这类车型。从汽车厂商的角度来说,不得不考虑到双积分的要求,燃油车型要达到双积分合规,需要有相应的新能源汽车产品。某些新能源车型价格上很难有利润,但能为双积分做贡献,所以这一级别的车型有它存在的意义。”
㈢ 如何保证新能源车的安全性
珍爱生命,请拒绝油改电!这种在燃油车底盘,直接改造电池电机的小破车,实在是不能让人放心!要买车,一定要认准有专属电动车平台的电动车,只有这样的车,才能真正保障驾乘的安全性~欧拉R1,基于长城公司全球化研发科技创新体系,中国首个电动车专属平台——ME平台打造!集合400多项电安全设计,60%高强度钢车身,6个安全气囊标配,碰撞极速断电功能,自动驾驶主被动安全系统……等一系列安全配置!比那些续航缩水严重、安全性差、品质低、车辆贬值快的“油改电”小破车,简直强太多了!
㈣ 让“自燃”成为历史:比亚迪的一小步,电动汽车的一大步
随着新能源汽车市场越来越成熟,以及以往鼓励高能量密度动力电池的补贴政策即将退出,如今,中国新能源汽车动力电池的市场格局正在悄然发生变化。
种种迹象表明,三元锂电池尽管仍是新能源乘用车动力电池的主要技术路线,但磷酸铁锂电池的回潮趋势正铺面而来。
而随着“刀片电池”的诞生,磷酸铁锂电池能量密度低、整车续航短的局面将得到根本扭转。不仅是小微型纯电动车,即使是更加主流的A级轿车或者紧凑型SUV等车型,甚至是比亚迪汉EV这样的C级车搭载“刀片电池”后续航里程也能满足用户需求。再加上高安全性能和成本优势,“刀片电池”完全可以从三元锂电池手中夺回属于自己的市场份额,重塑动力电池市场的竞争格局。
总结:
王传福认为,过去几年对动力电池能量密度不切实际的追求,带偏了新能源汽车的发展路线,新能源乘用车安全口碑付出了惨重代价。而“刀片电池”要将动力电池发展引回正道。这一点直击电动汽车安全这个用户最大的痛点。
从技术特点和优势来看,“刀片电池”毫无疑问对其他汽车厂家具有吸引力。根据目前的公开信息,比亚迪动力电池已经获得东风、丰田、奔驰等外部客户,不久前获得了初创电动汽车公司——理想汽车的订单。
而弗迪电池等5家新成立不久的弗迪公司将拥有更多自主权,从而加速推动比亚迪动力电池业务的独立。据了解,弗迪电池重庆工厂年产能将达到20GWh。
在3月29日的发布会上,比亚迪集团副总裁兼弗迪电池董事长何龙表示“几乎你能想到的所有汽车品牌,都在和我们探讨基于‘刀片电池’技术的合作方案”。可见“刀片电池”的受欢迎程度。在中国新能源汽车市场愈发成熟,用户需求越来越多样并且对安全的追求一如既往的背景下,我们完全有理由相信“刀片电池”会有一席之地。
本文来源于汽车之家车家号作者,不代表汽车之家的观点立场。
㈤ 为何在纯电动客车(船)上,看不见三元锂电池
前段时间,比亚迪与宁德时代就“磷酸铁锂电池和三元锂电池”谁更安全问题展开了一场博(si)弈(bi),比亚迪磷酸铁锂刀片电池顺利完成针刺实验,作为对比的三元锂电池则起火翻车,随后宁德时代回应表示针刺实验并不代表电池安全,三元锂电池包的保护设计也不可忽视。
未来在国家和企业的共同努力下,三元锂电池的安全问题能否被攻克?清华大学教授、清华大学汽车研究所所长陈全世表示:“运用到新能源客车上的三元锂电池,必须成功挑战70s火烧实验,而现在的三元锂电池大多数做不到。”
这难免让人产生一种认知,客车载人多,安全系数要求高,必须要求用磷酸铁锂电池;家用车载人少,可以适当放低对安全的要求。
本文来源于汽车之家车家号作者,不代表汽车之家的观点立场。
㈥ 2019年中国新能源车市:全年或现负增长
没有想像中的金九银十,可能也不会迎来往年显著的翘尾效应,数年来涨势迅猛的新能源汽车销量在2019年甚至有负增长之虞。据中国汽车工业协会统计,2019年1-11月,中国新能源汽车产销量分别为109.3万辆和104.3万辆,同比增幅仅有3.6%和1.3%。而11月的销量还有没超过10万辆,同比跌幅超过四成,已连续5个月同比下降。如果12月仍然不能止住颓势,全年销量负增长几成定局。7月份成为一道分水岭。2019年上半年,国内新能源汽车依旧保持快速增长,6月份销量涨幅甚至一度超过80%。7月开始形势急转直下,同比降幅逐步扩大,从3.8%、21.7%、34.8%到10月份已呈腰斩之势,达到46.0%,11月份才略微收窄(见图表1、2)。从2010年新能源汽车被列为国家战略性新兴产业以来,销量几乎一路走高,即便是近几年国内汽车行业进入微增长时代,到2018年甚至迎来了当时28年来的首度新车销量下滑,新能源汽车也一直是相对低迷的整体车市中的一抹亮色。它为何会在2019年出现前所未有的“五连降”?当前的市场形势是在哪些因素影响下形成的?市场格局正发生怎样的变化?还有哪些值得关注的亮点?
按照之前国家规划好的排放标准升级时间表,从2019年7月1日起,国内开始正式实施国家第六阶段排放新规,即从7月1日开始,国五排放标准的新车停止上牌登记。有些城市甚至采取了提前实施的措施。
但一份由中国汽车流通协会在2019年4月下旬公布的《2018年汽车经销商生存调查》数据显示,2018年经销商新车销售几乎无利润可言,而库存预警又连续17个月居高不下,其中“国五”车型压库严重。对于经销商而言,大幅降价促销成为快速清理库存车的必然选择,市场上在5、6月份甚至出现“买一辆送一辆”的打折法。
这种降价力度在一定程度上也影响了不少消费者的购车选择,即从打算购买新能源汽车转向购买超低价格的国五传统燃油车。而有的消费者面对这种情形更加迷茫,继续观望。
“新能源汽车其实也受国六标准的制约,很多企业受到国六标准的冲击,导致传统产品跟不上,老产品又必须清库,遭受了巨大的损失。”崔东树认为,国六标准的实施推动了行业的快速清退的过程,一些合资企业特别是不少自主品牌车企受到严重影响。插电式混动车型在10月份出现同比下降44%的情况,也是受到这一政策的后续影响。
3.第三个政策因素则与正在实施的“双积分”政策相关。一些业内专家指出,当前正在实施的“双积分”政策没有发挥预期的巨大“威力”。
发布于2017年9月的《乘用车企业平均燃料消耗量与新能源汽车积分并行管理办法》(“双积分”政策),被业内视为补贴退出后鼓励车企继续生产新能源车的接档政策,意在通过积分交易推动新能源汽车的市场化推广。该政策对年产量或进口量达到3万辆以上的企业提出了明确的新能源汽车积分比例要求:2019年度、2020年度,新能源汽车积分比例要求分别为10%、12%。徐长明曾表示,新能源汽车未来如何波动式发展,取决于双积分政策所发挥的作用。如果不严格执行,新能源汽车市场的未来发展将充满疑问。
从目前来看,虽然“双积分”政策的促进作用已经开始显现,但无论是当前表现出来的积分交易价格,还是在倒逼车企加大对新能源汽车产品的投入、推动扩张市场份额的力度上,业内一些专家都认为略显不足。2018年,新能源汽车双积分交易金额超7亿元人民币,每分仅850元,预计2019年年末将上升到2000元以上。
中国电动汽车百人会理事长陈清泰明确指出:“现在的‘双积分’政策效率是不高的,应该研究调整‘双积分’政策的实施方案,通过‘双积分’政策来保障实现电动车占比逐年上升的目标。”
2019年是“双积分”政策实施的元年,工信部已经两度调整,并拿出征求意见稿向社会公开征求意见。目前“双积分”政策还在调整完善之中。据了解,本次修改意在引导节能汽车的多元化发展,给车企的新能源积分考核和来源要求提供更为宽松的环境,以求对行业发展起到良好的引导作用。
第二,从消费市场来看,2019年主要有三重因素影响了消费者的购买力和信心。
1.近年来宏观经济的持续下行已经影响了整个国内汽车市场。
国内一些经济学家指出,对汽车等行业而言,当前面临的一个严峻形势就是国内消费受到了严重挤压,居民的家庭资产负债出现严重问题,打击了居民的消费信心和能力。在购车补贴大幅退坡的叠加影响下,2019年的新能源汽车市场已经难以像往年一样独善其身。北汽集团营销业务委员会产品与商业模式创新中心市场研究部部长赵新智也分析认为,因为很多家庭是第二辆车用户,随着中低收入群体的收入水平和消费能力下降,导致购买力不足。
2.从2018年下半年到2019年,频发的新能源汽车起火等安全事件也在一定程度上打击了普通消费者的购买信心。
新能源汽车国家大数据联盟发布的《新能源汽车国家监管平台大数据安全监管成果报告》显示,从5月到8月,新能源汽车国家监管平台共发现79起安全事故,涉及车辆96辆。在已查明起火原因的车辆中,41%的车辆处于行驶状态、40%的车辆处于静止状态、19%的车辆处于充电状态。特别值得注意的是,绝大部分事故车辆使用的是三元锂电池,占比达86%。
近三年的国家新能源汽车补贴政策持续提升对续航里程和能量密度的要求,一年一个台阶快速升级。为了达到补贴的标准,车企多采取高能量密度电池,但验证工作严重不足。目前国内新能源汽车市场的产品续航里程已有大幅提高,但随之带来的安全隐患也逐渐显现。
国家市场监督管理总局的数据显示,目前已要求召回33281辆新能源汽车。另据了解,因动力电池问题而召回的车辆占比近两成。
3.目前新能源汽车特别是纯电动车型的保值率状况堪忧,而保值率恰恰是消费者购车时重点考量的因素之一。
中国汽车金融暨保值率研究委员会发布的2019年度中国汽车保值率报告显示,多数目前在市场上热卖的中国品牌新能源汽车1年的保值率就已经低于50%,续航能力在300公里以下的更是仅有两、三成。即便是表现最好的特斯拉MODELX,1年保值率仅为67.46%,其次分别为特斯拉MODELS与蔚来ES8,它们的保值率分别是65.32%与51.28%。
“新能源汽车销售量下滑还有一个更重要的原因,就是残值率低,而且还需要专业人士对其动力电池的使用情况进行评估才能定价。即便是电池使用状况还可以,但是二手车买家不认账,新能源二手车的价格也提不起来。”崔东树表示,这种情况带来的直接后果就是经销商不好出手,回收的时候会把价格压得很低,车主不接受便会私下交易,对二手车市场和新能源二手车的流通都十分不利。
以上三点因素,加上政策的变动及不确定性,让更多消费者暂停购买计划,处于观察和观望状态。
第三,从供给端看,一些国内新能源汽车企业的生产动力转弱,减少了对市场的产品供应。
国内一家整车厂销售负责人甚至表示,“从单车成本而言,目前是卖一辆亏一辆,有的已经暂时停卖了。”在2019年3月25日之前,有的纯电动乘用车单车补贴可拿到7.5万元,到6月26日前已经降到4.5万元,之后继续降到2.5万元。崔东树分析指出,这个调整期给企业带来的巨大压力是难以承受的,也导致了现在艰难的困局。
据赵新智透露,相对于2018年,新能源乘用车的补贴退坡幅度达60%-80%。这加大了企业的成本压力,因此必须对低价车限产、提价。
市场格局演变:传统自主车企份额跌破9成
历经数年发展,国内新能源汽车市场正打破原来的局面,各参与方、各种产品的市场份额和力量对比也正在变化之中。
在自主品牌与合资品牌、外资品牌的较量中,传统自主车企在新能源汽车市场的绝对优势正受到冲击。
“2019年可能是近年来传统自主品牌车型占比首次低于90%的一年。”近日,全国工商联汽车经销商商会2019年会长、中海同创集团董事长李金勇在2019中国车商高峰论坛上表示,目前国内合资品牌纯电动车型已经逐渐进入市场,造车新势力的产品占比达到9%,也逐步成为市场重要参与力量。
从2010年到2015年之间,国内新能源汽车市场几乎是传统自主车企的天下。但从2016年开始,跨国车企巨头明显加快了向电动化转型的步伐,向中国市场投放新能源汽车产品的规划力度也明显加大。
中国汽车技术研究中心情报所主任、总工程师黄永和观察到,从2013年到2015年,虽然很多合资企业包括跨国公司都发布了关于新能源汽车的发展战略,但车型上市还比较少。但从2018年开始,在市场上的合资品牌新能源车型明显增多。2019年1-10月,合资品牌产品占比已经超过了10%。他担忧的是,根据市场调查,在不少“80后”、“90后”年轻人的意识中,已经把特斯拉和BBA并列为豪车品牌了,这可能会影响整个新能源汽车市场,特别针对年轻一代的细分市场。“应该对我们的市场冲击比较大。”
从各类细分市场看,插电式混动车型销量到2019年11月已经同比下滑超过40%。而在纯电动乘用车市场中,A0和A00级车型的下滑尤其明显。
这两款车型一直是近年来纯电动乘用车销量的主力。在2017年,A0和A00级车型总销量一度占据纯电动乘用车7成以上的市场份额,然而到了2018年开始收缩,特别是A00级产品的市场份额少了接近20个百分点。2019年,A00级车型的市场占有率降幅扩大,目前仅占不到三成。值得注意的是,在2019年,A级纯电动乘用车的占比明显提升,已占据当前纯电动乘用车销量的半壁江山。
业内专家分析指出,这种市场格局的演变正是近三年国家补贴政策不断调整的结果。崔东树指出,另一个因素是一批分时租赁企业倒下,其产品被大量退租并流向市场,大量低价处理。A00级电动车一直是分时租赁场景的主要运营车辆,“因此A00级车增长压力巨大,市场表现低迷。”
进口车、出行市场承包年度亮点
尽管新能源汽车整体市场下滑,但在一些细分领域仍然不乏亮点。
第一是新能源车型进口量增长迅猛,成为进口车市场的亮点。
统计数据显示,2019年1-10月,新能源汽车总进口量约4.9万辆,同比增长191.7%。其中,特斯拉总进口量约3.33万辆,同比增长了184.1%,成为进口新能源汽车市场的主力品牌。
第二是出行市场特别是出租车、网约车市场,但这种市场表现是否可以称之为亮点,业内争议不小。
上汽通用总经理王永清曾在2019年广州车展上透露,2019年1-9月,全国卖给私人用户的电动车仅十余万辆,其余的70多万辆全部投放给B端的出行市场。不少行业人士在看到这一信息后纷纷表达了对新能源汽车产业发展的质疑与担忧,他们认为,这没有反映出私人用户的真实需求,对新能源汽车的市场前景更加悲观。而1-10月的新能源汽车上牌数据则显示,过半数纯电动乘用车是营运车辆及由单位购买的非营运车辆。
出行市场特别是网约车、出租车已经成为消化新能源汽车产品的主要渠道。从另一个角度看,这不失为新能源汽车市场发展的一个亮点。崔东树透露,目前纳入监控范围的新能源汽车保有量约为201万辆左右,其中出租车、网约车、公务租赁用车占47%,而私人用车占了53%。
从运营的里程来看,用于网约车、出租车的车辆的运营里程占60%、55%左右。“网约车市场的良好发展态势带动了新能源汽车销量的大幅提升,目前新能源汽车在网约车市场的渗透率达到了10%以上,出租车则达到了6%左右,主要车型包括北汽EU系列、帝豪EV系列、比亚迪e5、e6等,网约车、出租车是新能源汽车真正推广的活名片。”
因此,崔东树分析指出,新能源汽车主要卖给了出行公司应当是一个亮点而非问题。因为这恰好说明出行市场对新能源汽车产品的接受,特别是运营用户对其认可,电耗比油耗更有优势,如果网约车运营而没有达到合理的经营情况,用户是绝对不会愿意使用的。这本就是新能源汽车发展的亮点。
当前,新加入的网约车必须是纯电动车型已经成为越来越多城市的选择。在司机收入方面,新能源网约车在一二线城市已经开始占据优势。新能源汽车在网约车市场的大量使用应当被视为到目前为止一个较为成功的案例。
专家观点:2020年新能源汽车市场预判
2020年新能源汽车销量不会有大幅提升
中国汽车工业协会秘书长助理许海东
在2019年的最后一个月,新能源汽车的销量有可能会因为多重因素出现翘尾迹象,但是即便出现年末的销量小幅上扬,也无法直接带动全年新能源汽车销量的大幅提升。下半年新能源车市出现的“五连降”会让政府、车企、消费者等多方重新审视新能源汽车市场。预计政府会推出更利好新能源汽车发展和销量提升的政策,车企也将根据市场调整生产节奏与产品布局,而消费者也将更为理性。因此,进入到2020年后,新能源汽车的销量不会有太大提升,仍将会处于一个调整期。
2020年我国新能源汽车市场将出现26%的正向增长
乘用车市场信息联席会秘书长崔东树
预计2020年新能源汽车销量的具有挑战性的目标是200万辆,中性判断约为160万辆。按照工信部《新能源汽车产业发展规划(2021-2035年)》征求意见稿中提出的2025年新能源汽车销量占比达到25%的目标,预计2025年新能源汽车销量将达到700万辆以上。按照2019年近130万辆的销量计算,2020年到2025年复合增速将超过33%。新能源汽车新车销量占比达到25%左右,这个目标对企业的引领作用很大,会推动企业加速发展新能源汽车。
预计2020年国内新能源汽车销量达180万-200万辆
全国工商联汽车经销商商会2019年会长李金勇
2020将成为新能源汽车市场化的起步年。未来B端市场将继续坚挺,出租车、网约车电动化成为必然趋势。限购城市市场有望出现新能源汽车的增量(北京增加4万-10万辆)。未来随着积分价值提升,电池成本下降,A00级纯电动乘用车市场将回暖,非限购城市销量增加。随着特斯拉国产、部分造车新势力车型上市,推动新能源汽车高端用户扩大,预计增加10万辆以上。2020年作为新能源汽车补贴最后的盛宴,最后一个年尾效应显现,有望增加20万辆销量。
2020年仍是调整期,实现微增长
北汽集团营销业务委员会产品与商业模式创新中心市场研究部部长赵新智
2019年和2020年是市场的调整期,预计2019年新能源汽车的销量在110万辆左右,其中纯电动汽车80万辆。明年有望微增长,纯电动汽车约有6%的增幅增加到85万辆。未来市场会进入一个增长期,2021—2023年增速约为17%-20%。到2023年以后预计可达200万辆以上。
本文来源于汽车之家车家号作者,不代表汽车之家的观点立场。
㈦ 「科普」新能源车动力电池安全风险与应对方法
1、新能源车电安全引人担忧
近年来伴随新能源车市场的火爆, 社会 上已发生多起新能源车起火事故,电池安全渐渐成为了新能源电动 汽车 最重要的议题之一,也是各方关注的焦点。新能源 汽车 国家大数据联盟在2019年08月发布的《新能源 汽车 国家监管平台大数据安全监管成果报告》显示:2019年5月起3个月之内共发现79起安全事故,涉及96台车,情况很严重。已查明着火原因主要是电池自燃、车辆碰撞、车辆浸水、车辆不合理使用问题,它们导致了锂离子热失控。事故车辆中磷酸铁锂电池占比7%左右、三元锂离电池占比86%左右,剩余车辆电池不明。
图1 电动 汽车 起火相关案例
基于此,针对电动 汽车 的法规升级越加频繁,要求也越来越高。国标GB30381-2020《电动 汽车 用动力蓄电池安全要求》加入了电池热失控预警要求,要求车辆在热失控导致乘员舱发生危险前5min发出提示信息提示人员安全撤离,对热失控的检测以及蔓延抑制提出了紧迫而具体的要求。C-NCAP在2021年也引入了柱碰测试法规,国外机构Tesla、三洋、三星等在2014年前就电池热失控领域开展了大量研究,Tesla已申请60多份相关专利;国内机构如CATL、清华大学近几年均成立专门的技术团队研究电池安全特性;以清华大学为例,其热失控方面部分研究成果已用于宝马、戴姆勒、三星、长安、CATL等合作项目。
图2 电动 汽车 中涉及电池安全的相关标准
由于法规的升级和树立 汽车 品牌形象需要,目前国内越来越多的主机厂生产的新能源电动车也开始考虑了绝缘安全防护,如基本绝缘、外壳防护、漏电监测、手动断开等安全防护措施;除此之外,在新能源 汽车 安全开发过程中,GB 以及NCAP 工况只是基本的考核要求,为实现真正的新能源 汽车 的安全性,减小消费者对新能源车不安全的误区,我们需考虑更多的实际交通道路事故中所出现的碰撞工况,在所有测试工况下避免高压电防护失效导致的高压伤害。
图3 新能源车型电安全开发考核工况
2、动力电池简介
从系统的角度来说,电池分为化学电池、物理电池和生物电池三大类。对于我们比较熟悉的化学电池,则是按正负极材料进行分类,有铅酸电池、镍氢电池、锂离子电池等车辆比较常用的动力电池。铅酸电池技术成熟、价格便宜,但其污染严重,比能量低,一般应用于大型不间断供电电源以及电动自行车;镍氢电池安全性高、耐过充过放性能好,但其比能量低、低温性能差、自放电率高,一般应用于混合电动 汽车 以及电动工具;锂离子电池相比以上2种电池具有比能量高、循环寿命长、充电功率范围宽、倍率放电性能好、污染小等优良特性,现今被电动 汽车 广泛采用,也是现今国网力推的一种电动 汽车 充电电池类型。
图4 电池分类
市场上常见的锂离子电池基本分为4类,其中磷酸铁锂电池的热稳定性最好,锰酸锂电池次优,三元锂LiNiCoMnO2电池略差,而钴酸锂电池最差。磷酸铁锂电池循环寿命长、毒副作用小、成本低廉、充放电倍率大、高温稳定性好,但一致性不好,能量密度低。锰酸锂电池成本低,毒害性较低,但热稳定性差,循环寿命短,应用较少。三元锂(LiMn2O4)电池能量密度高,但大功率充放电后温度升高,高温时释放氧气,热稳定性较差,寿命较短。钴酸锂电池热稳定性最差,它的正极在高温时容易分解,加速热失控,但能量密度高,续航更出色,特斯拉 汽车 采用了这种电池。
图5 主流锂离子电池性能比较
这些种类的锂离子电池最大的区别就是正极材料的不同, 实际上正极材料是影响锂离子电池性能和成本的关键因素,目前国内新能源 汽车 动力电池应用最多的是磷酸铁锂电池和三元锂电池。
图6 磷酸铁锂刀片电池
图7 三元锂硬壳电池
图8 一般动力电池包结构形式
3、电池存在的安全风险
各种电池起火的共性原因是电池热失控,隐患总体可以分为三大类,一类是环境高温,引起电池正负极的剧烈反应,反应会向可燃的电解液中释放大量的能量,并析出氧气,导致电池膨胀、过热甚至失火;一类则是外部的物理性破坏,导致电池隔膜贯穿,正负极直接接触使得电池内短路,短时间内释放大量电能(可转换成热能),导致电池热失控;最后一类则是电池过充、过放导致的内部结构损坏,从而引发电池的热失控。
热失控(Thermal runaway)是指由于锂离子液态电池在外部高温、内部短路,电池包进水或者电池在大电流充放电各种外部和内部诱因的作用下,导致电池内部的正、负极自身发热,或者直接短路,触发“热引发”,热量无法扩散,温度逐步上升,电池中负极表面的SEI(Solid Electrolyte Interface)膜、电解液、正负极等在高温下发生一系列热失控反应(热分解) 。直到某一温度点,温度和内部压力急剧增加,电池的能量在瞬间转换成热能,形成单个电池燃烧或爆炸。引起单个电池热失控的因素很多、很复杂,但电流过大或温度过高导致的热失控占多数,下面重点介绍这种热失控的机理。
以锂离子电池为例,温度达到90 时,负极表面SEI膜开始分解。温度再次升高后,正负极之间的隔膜(PP或PE)遇高温收缩分解,正、负极直接接触,短路引起大量的热量和火花,导致温度进一步升高。热失控时,230 250 的高温导致电解液几乎完全蒸发、分解了。它含有大量易燃、易爆的有机溶剂,逐步受到热失控的影响,最终分解发生燃烧,是热失控的重要原因。电解液在燃烧同时,产生一氧化碳等有毒气体,也是重大的安全隐患。电解液如果泄漏,在外部空气中形成比重较大的蒸汽,容易在较低位置大范围扩散,这种扩散范围极易遇火源引起安全事故。清华大学的研究显示:正极中含镍越多则热稳定性越差,碳素材料的负极在寿命的前期较稳定,但是寿命衰减后变差。这从侧面说明三元锂电池的高镍比例,虽然容量更大,但会导致更大的热失控风险。
图9 热失控随温度的变化过程
4、应对电池可能存在的电池安全风险
应对电池可能存在的电池安全风险,可以从四个层级、七个维度来考虑电池的安全,四个层级指电芯、模组、电池包、整车,七个维度包括可靠连接、高压防护、机械挤压、过充、布置形式、短路和热失控,在每个维度跟层级都有对应的防护措施,全方位有效的保护电池安全。
新能源 汽车 发生冒烟起火的场景一般为车辆静置时充放电和车辆行驶中发生碰撞,下面我们基于锂离子动力电池在机械挤压这个维度来讲解下目前开展的一般研究方法,探究整车碰撞中电池包的受力形态与损伤(失效、起火、爆炸)机理。
本研究从卷芯到单体到模组再到电池包共4个层级,每个层级的研究又分为试验和仿真两个方面,通过不同加载方向、不同加载速度的试验来研究卷芯、单体和模组的各向异性和应变率效应,以及加载方向和加载速度的不同给动力电池变形行为和失效行为带来的影响,全面认识动力电池在不同载荷工况下的响应规律和内在失效机理;借助对试验结果的认知,开发能够表征其应变率效应、各向异性和失效行为的卷芯模型,并以卷芯模型为基础,逐级向上开发兼顾仿真精度和计算效率的电池单体模型和模组模型,以试验结果为参考对各仿真模型的仿真精度进行验证,为电动 汽车 电池包碰撞安全保护的开发提供虚拟仿真工具。
图10 研究总体框架
1)卷芯层级研究
卷芯是组成单体进而构成模组的基础,也是电池包里面最基本的电化学单元,了解卷芯的力学性能,及其力学失效和电化学失效之间的联系,有助于深入认识电池包在碰撞挤压载荷下的响应规律和失效机理。锂离子电池的正极材料通常以铝质集流体为基底,涂布钴酸锂(LiCoO2)、锰酸锂(LiMn2O4)和磷酸铁锂(LiFePO4)等锂离子活性物质。负极材料通常以铜质集流体为基底,涂布石墨或硅层。而隔膜则常为由聚乙烯或聚丙烯等材料制成的多孔薄膜。通过对卷芯中的正极复合体、铝箔、隔膜、负极复合体、铜箔等进行拉伸、压缩、穿孔试验,得到相应材料的材料卡片,为卷芯的精细化建模搭好基础。
图11 卷芯组分研究流程图 研究总体框架
2)单体层级研究
电池单体是向下集成卷芯、向上构成模组的结构,每一个单体都是一个可以独立工作的电化学集合体。目前车用锂离子动力电池单体,通常采用卷绕或叠片式卷芯(交替布置的正负电极和电极间的隔膜)和液态电解质,用金属外壳封装成圆柱形(a)或方形硬壳电池(b),或用镀金属塑料膜封装为软包电池(c)单体层级研究。
图12 (a) 圆柱形硬壳电池单体 (b) 方形硬壳电池单体
(c) 软包电池单体
为了全面了解电池单体在碰撞挤压载荷下的响应规律和失效机理,研究同样对单体进行了不同加载方向和不同加载速度的挤压试验。
图13 (a)Z向圆柱挤压 (b) Y向圆柱挤压 (c) X向圆柱挤压
(d) Z向球头挤压 (e) Z向锥面挤压
通过实验,可以得到对应的力-位移-电压曲线,结合对样件电镜扫描结果,来研究响应规律和失效机理,和建立了单体的有限元模型。
图14 某工况下单体力-位移-电压曲线
对于电池单体,我们通过多种方向和多种不同的加载速度的组合试验对其力电响应进行了测试,可以发现,单体也有着明显的各向异性和应变率效应。其次,单体的短路行为也具有明显的各向异性,相比于Y向和X向,Z向是单体最容易发生短路失效的挤压方向。借助对试验结果的认知,开发能够表征其应变率效应、各向异性和失效行为且兼顾仿真精度和计算效率的单体模型。
图15 单体有限元模型
3)模组层级研究
模组是将一个以上电池单体按照串联、并联或串并联方式组合,并作为电源使用的组合体。其研究方法与单体基本一致,但由于其结构比单体更加复杂多元,研究中需要考虑多种失效形式,包括单体之间的粘胶,壳体撕裂,端板断裂的现象。
图16 模组测试系统
图17 模组试验形式及样件变形情况
通过研究发现,相比单体内短路(卷芯断裂)压降失效而言,模组试验中更多的是由于结构失稳或外部侵入而发生的外短路;由于蓝膜、胶层和铝合金在冲击下韧性明显下降,更易发生失效破坏,而这些失效形式是导致模组发生外短路的关键因素,进而使得模组压降对应的力和位移的响应在准静态和存在较大差异。
图18 某工况下单体力-位移-电压曲线
通过模组多工况试验标定,建立模组有限元模型。
图19 模组有限元模型
4)电池包层级研究
通过对锂离子从卷芯到单体到模组的研究,对电池本身具备充分的了解,包括电池在冲击下的变形和失效规律,内部损伤发生的历程和机理,在发生严重损伤前所能承受的载荷、变形、能量等的最大限度,以及损伤发生过程中机电热的相互耦合和作用关系等。基于仿真模型,便可以开展多工况下电池包层级的研究与对标工作。
图20 电池包系统多工况研究
在新能源 汽车 安全开发过程中,电池包作为更加复杂的系统,不同的试验工况下,会有多种不同的失效形式,其产生的原因和所造成的危害也不尽相同。
图21 常见的动力电池失效形式
5、结语
锂离子电池凭借其能量密度大、循环寿命长、充电效率高等优点,被广泛应用于纯电动或混合动力 汽车 的储能系统。然而,锂离子电池在能量密度迅速增长的同时,对于整车的安全性设计又提出了新的挑战。特别是在经受复杂且严峻的碰撞工况时,为最大程度地发挥电池系统防护结构的作用,最大限度地在碰撞防护和轻量化设计之间寻求平衡,必须首先深入研究锂离子电池的机械性质和碰撞安全性,不但能够对新能源车辆设计和制造提出指导性的建议,也有利于新能源车辆的后期维护和事故处理等工作的进行。
为解决电池单体在机械加载下的力学响应与损伤行为预测问题,开发预测电池包力学响应和失效行为的工具,最终服务于电动 汽车 碰撞安全设计,第一阶段针对典型的车用动力电池开展了从卷芯到单体再到模组共三个层次,逐步深入的研究。每个层次的研究又分为试验和仿真两个方面,通过不同加载方向、不同加载速度的试验来研究卷芯、单体和模组的各向异性和应变率效应,以及加载方向和加载速度的不同给动力电池变形行为和失效行为带来的影响,全面认识动力电池在不同载荷工况下的响应规律和内在失效机理;借助对试验结果的认知,开发能够表征其应变率效应、各向异性和失效行为的卷芯模型,并以卷芯模型为基础,逐级向上开发兼顾仿真精度和计算效率的电池单体模型和模组模型,以试验结果为参考对各仿真模型的仿真精度进行验证,为电动 汽车 电池包碰撞安全保护的开发提供虚拟仿真工具。
㈧ 自燃可赔,电池充电桩全管,新能源车险专属条款来了
汽车 自燃?赔!正充电呢电机烧了?也赔!12月14日,中国保险行业协会发布《新能源 汽车 商业保险专属条款(试行)》(以下简称“专属条款”)。新能源车主关心的问题有了答案。
无论是停还是走,只要起火都在车损险范围内
更高的续航里程,是新能源车企和消费者共同追逐的目标。为了增加续航,必须使用更高能量密度的电池。与此同时带来的还有电池安全问题。
目前新能源车大多使用的是锂电池,常用的三元锂电池近年已经曝出多起自燃事故,磷酸铁锂电池虽然据称安全性能较高,但在剧烈撞击等极端情况下,还是存在着爆燃等隐患。并且,由于能量集中,锂电池一旦发生燃烧,往往迅速蔓延很难控制。
新能源“专属条款”的主险包括车损险、三者险、乘员险共三个独立的险种,与传统车险相比结构上没什么变化,对于投保人来说,可选择全部投保和部分投保。
其中车损险明确了新能源车的理赔范围包括:(一)车身;(二)电池及储能系统、电机及驱动系统、其他控制系统;(三)其他所有出厂时的设备。因自然灾害、意外事故(含起火燃烧)造成被保险车辆以上设备的直接损失,且不属于免除保险人责任的范围,保险人依照本保险合同的约定负责赔偿。
与老条款比较,“专属条款”把众多车主关心的“三电”纳入理赔范围,并且规定,新能源 汽车 行驶、停放、充电及作业的过程,均在车损险保障范围内。
折旧系数:新能源车高于传统车
折旧系数关系到保额和保费的计算,我们先看看之前车损险的系数表:
以下两个表格是新能源“专属条款”的参考系数表:
表1:9座以下客车家庭自用和非营业纯电动新能源 汽车 折旧系数
表2:9座以下客车家庭自用和非营业插电式混合动力与燃料电池新能源 汽车 折旧系数
可以看出,对于纯电新能源,按照购买价格,折旧系数在0.68%~0.82%之间;对于插电混动车,折旧系数定为0.63%,均高于传统燃油车9座以下私家车0.6%的系数。
折旧系数高意味着两点:其一是更短的折旧年限,意味着更短的车辆寿命(仅是保险业意义上的);其二折旧高了,车辆的残值下降也快,相应的保额、保费也有所降低。因为车损险的保额是按照车辆投保时的实际价值来确定。
但新能源车很多是按照享受补贴前的市场定价投保,所以之前新能源车的保额保费一直是偏高的。今后是否会因“专属条款”承担更多保费?现在还不能简单确定,因为要结合车价等综合因素。
附加险:充电桩自身损失和造成他人损失,都赔
“专属条款”的附加险包括13个险种。其中前3个险种充分体现了“新能源专属”的特点:
外部电网故障损失险:因外部电网故障,导致被保险新能源 汽车 的直接损失,且不属于免除保险人责任的范围,保险人依照合同赔偿。
附加自用充电桩损失保险:被保险人的符合要求的自用充电桩,因自然灾害、意外事故、被盗窃或遭他人损坏导致的充电桩自身损失,保险人在保额内按照实际损失计算赔偿。这是车险首次对车外固定辅助设备承保。
附加自用充电桩责任保险:保险单载明地址的,被保险人的符合要求的自用充电桩造成第三者人身伤亡或财产损失,依法应由被保险人承担的赔偿责任,保险人负责赔偿。
点评:新能源崛起带动相关领域全面跟进
据近日新能源 汽车 国家大数据联盟发布数据,随着新能源 汽车 市场渗透率增加,11月份新能源 汽车 行驶里程达到98.00亿公里,同比增长46.32%。新能源 汽车 在以业内人士都料想不足的速度攻城略地,几乎在倒逼相关政策、产业、行业的迅速跟进。近日,国家发改委、工信部发布《关于振作工业经济运行、推动工业高质量发展的实施方案的通知》,也提出“聚焦新能源 汽车 、医疗装备等重点领域,实施重点领域1+N产业链供应链贯通工程,推动产业链上中下游、大中小企业融通创新,促进产业链供应链贯通发展”,“加快新能源 汽车 推广应用,加快充电桩、换电站等配套设施建设” 。
所以,本次保险业“专属条款”的出台,也可谓是对于新能源迅猛发展的一个积极响应信号。
“
㈨ 电动汽车显示的续驶里程,是真实的里程吗
可以解决产品和消费的痛点,助力新时代的新能源汽车发展再上新台阶。新能源汽车的名义行驶里程与实际行驶里程的差距有多大?其可靠性如何?近日,国家新能源汽车大数据联盟(以下简称 "联盟")以5月底北京地区的新能源汽车里程数据为例,对不同新能源车型的里程可信度进行分析。
电动汽车标称行驶里程与实际行驶里程之间存在较大差异的原因之一是行驶条件不同。标注的行驶里程是欧洲NEDC工况,但与中国消费者的实际使用场景有很大差别,导致行驶里程严重缩水。因此,工信部也提出要抓紧研究制定相关技术规范,加快中国工况的推广应用,明确低温环境下产品的性能和技术要求,加强对产品准入和生产一致性的检查。希望企业能够积极行动起来,重视这一问题,安排好科技项目。
小编针对问题做得详细解小编针对问题做得详细解读,希望对大家有所帮助,如果还有什么问题可以在评论区给我留言,大家可以多多和我评论,如果哪里有不对的地方,大家也可以多多和我互动交流,如果大家喜欢作者,大家也可以关注我哦,您的点赞是对我最大的帮助,谢谢大家了。分享就到这里了,喜欢我,就请关注我吧。如果大家有什么想法,可以在下面的评论中告诉我们。
㈩ 数字汽车大赛含金量
很高。
数字汽车大赛由新能源汽车国家大数据联盟主办,每年都会有上万人参加,是国家级的比赛,含金量是很高的。
数字汽车大赛重点围绕数字经济,聚焦产业应用,以发现、培养和输送高端紧缺型人才为宗旨,大赛依托海量新能源汽车实时运行数据,以数据算法创新和数据分析应用为重点,通过挖掘数据价值,探索创新应用而发现和培养一批新能源汽车的优秀人才,为有创新创业想法的学生提供支持平台。