如何保障高鎳化趨勢下的動力電池安全性？

5月22日至24日，“第十三屆中國國際電池技術交流會/展覽會(CIBF2018)”在深圳隆重舉辦，展覽規(guī)模達到11萬平米，吸引了全球超過1250家參展商同臺競技。

航美新材展臺，人流不斷

據(jù)悉，深圳航美新材料科技有限公司（以下簡稱“航美新材”）在此次展會上展出了其最新研發(fā)的電池熱管理產品。在高鎳化趨勢愈加明顯的當下，如何更好地保障電池安全性成為業(yè)內外人士共同關注的焦點。而航美新材的產品可有效防止電池熱失控，提高電池和新能源汽車的安全性，瞬間就抓住了眾多觀展人士的目光。

航美新材董事長***

在展會上，新材料在線?采訪了航美新材董事長***先生，聽他介紹公司電池熱管理產品——相變復合材料的具體應用和布局，并就行業(yè)目前存在的問題發(fā)表了自己的看法。

高鎳化成趨勢安全問題凸顯

2017年，動力電池市場主要以三元111型、523型為主。但隨著鈷價的不斷上升，為了降低鈷金屬帶來的成本壓力，高鎳三元電池成為了電池企業(yè)“不得不”的一種選擇。

2018年2月13日，四部委聯(lián)合發(fā)布《關于調整完善新能源汽車推廣應用財政補貼政策的通知》，進一步引導新能源汽車向高續(xù)航里程、高能量密度等方向發(fā)展。

在市場和政策的雙重影響下，高鎳三元電池正由523型過渡到622型，未來將過渡到811型。但高鎳化也存在著明顯的弊端，“這意味著電池將面臨更大的安全風險。”***表示。

業(yè)內也普遍認為，大幅提升電池能量密度、延長續(xù)航里程、降低成本是必須的，但需要建立在滿足安全性、保障循環(huán)壽命等性能指標的基礎上。

“熱失控”是大部分動力電池安全問題的癥結所在。深耕電池行業(yè)17年的***，對電池和新能源汽車市場十分看好。為了探索一個解決電池安全問題的方案，他在2015年就帶領團隊開始研發(fā)相變復合材料。

相變材料是指隨溫度變化而改變物質狀態(tài)并能提供潛熱的物質。轉變物理性質的過程稱為相變過程，這時相變材料將吸收或釋放大量的潛熱。

轉眼三年過去，航美新材取得了不錯的成績。2016年，在國家大力推動軍民融合深度發(fā)展的戰(zhàn)略方針基礎上，航美新材與中國航天科工集團建立了關于相變復合材料在動力電池和儲能電池熱管理領域的應用研發(fā)、工藝技術、生產配套等深層合作。

“除了與航天科工合作外，我們還與幾所高校展開技術合作，其中不乏國內相變材料的頂級專家。近三年的研發(fā)投入及客戶項目配合，讓我們積累了豐富的經驗和成果，也使得客戶對相變材料電池熱管理越來越感興趣，越來越多廠商正與我們配合新項目開發(fā)?！?**笑著說。

快速控溫相變材料形態(tài)多元化

航美新材的相變復合材料產品有兩大用途。

一是在電池正常工作時做熱管理，將大電流充/放電過程中產生的熱量和外部環(huán)境影響給電池造成的熱量作管控和控制；二是當電池出現(xiàn)缺陷時，電池內部達到了臨界點溫度，相變材料可以將這種熱量迅速吸收，轉移到電動汽車的其它部件中去，使得電池溫度快速下降，保障其安全性。一定程度上講，即便發(fā)生熱失控，相變材料也可以給司機和乘客爭取到一定的撤離時間。

“相變復合材料作為被動式熱管理材料，具備很多優(yōu)勢。針對不同體系的電池，航美新材可以提供不同的相變材料產品，從應用形態(tài)上看是較多元化的。”說著，***就起身做具體的產品展示。

在他的介紹下，新材料在線?對航美新材此次展出的相變復合材料進行了了解。

蜂窩狀相變材料模組

適用于18650/21700/26650/32650等全尺寸圓柱形鋰電池組

片狀或薄膜狀復合相變材料

適用于全尺寸聚合物軟包和方形鋁殼鋰電池組

硅油或雙組分灌封膠體系相變材料

屬于浸漬式熱管理方案，適用于密封性比較好的鋰電池模塊

***表示，相變復合材料具備高焓值、高導熱、低密度、高強度、絕緣阻燃的優(yōu)勢，可以快速吸熱導熱，降低電池組整體溫度；消除由于大倍率充放電帶來的熱量峰值；均衡電池溫度及壓差，提升電池效能及循環(huán)壽命；防止熱失控。

“從市場情況看，特斯拉的液冷系統(tǒng)非常復雜，成本和后期的維護成本都很高，國內目前還做不到。我們希望通過在簡單的系統(tǒng)上加入使用相變復合材料，就可以達到特斯拉液冷系統(tǒng)的效果。這將大大降低了液冷系統(tǒng)的設計難度，也降低了生產成本和后期維護成本?！?**分析道。

據(jù)悉，航美新材產品的相變溫度可以覆蓋20-90℃，滿足客戶的實際運用環(huán)境需求，成本下降空間也較大。目前，航美新材已與國內外幾十家電池企業(yè)展開了關于相變復合材料電池熱管理項目的合作。

另外，相變復合材料密度低，基本不占空間和重量，除了動力電池和新能源汽車，還可廣泛應用于軌道交通、通訊基站、激光設備、無人機及智能終端設備等多個領域。

專注研發(fā)獲東方富海青睞

2018年，航美新材成立深圳市相變復合材料工程技術研發(fā)中心，與國內多所知名高校及科研機構建立新材料方面的產學研合作，搭建了材料體系研發(fā)、工藝體系研發(fā)、綜合應用測試等工程研發(fā)平臺。

航美新材團隊

而作為相變復合材料的重要應用領域，電池行業(yè)的發(fā)展是***日常關注的一大焦點。

在他看來，洗牌對于每一個行業(yè)來講都是正常的必經階段。中國已成為全球規(guī)模最大的新能源汽車生產國，從事電池等相關領域業(yè)務的企業(yè)非常多，但質量參差不齊，行業(yè)進一步洗牌整合在所難免。

“新能源汽車是未來發(fā)展趨勢，國家十分支持，但補貼政策是一把雙刃劍，用得好就事半功倍，用得不好、被企業(yè)看作唯一的生存空間，就只能被淘汰。我們可以多學習歐美，讓更多優(yōu)質廠商發(fā)揮更大的創(chuàng)新優(yōu)勢，在基礎材料研發(fā)方面多投入，扎實推進行業(yè)穩(wěn)步發(fā)展，打破核心材料及零部件由海外企業(yè)壟斷的僵局?！?**語重心長地表示。

而相變復合材料在電池領域的應用，也算得上是一種創(chuàng)新。

目前，航美新材在有機相變材料熱管理應用上已掌握了多項專利技術。但***謙虛地表示，“材料領域的科研成果都是階段性的，需要不斷地進行拓展。”

酒香不怕巷子深，謙虛低調、默默專注于研發(fā)的航美新材在前不久被東方富?！鞍l(fā)現(xiàn)”，并獲得了投資。

實際上，這是***第二次創(chuàng)業(yè)了?！皬能娪玫矫裼檬袌龅霓D變，沒有想象中那么簡單。相變材料應用在動力電池上，成本有限制，性能要求更嚴格，要求也更多樣化?！?/p>

但***更想迎難而上，“希望未來三年內，航美新材可以占據(jù)相變材料細分領域的領先位置?！?/p>