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3月19日夜,微宏動(dòng)力系統(tǒng)(湖州)有限公司在北京水立方召開了“More Than Safe微宏不燃燒電池技術(shù)發(fā)布會(huì)”,向大家展示了不燃燒的電解液、高溫隔膜和智能熱控流體(STL)被動(dòng)防御技術(shù),這三項(xiàng)技術(shù)構(gòu)成了微宏不燃燒電池技術(shù)體系的核心。發(fā)布會(huì)后,記者專訪了微宏動(dòng)力系統(tǒng)(湖州)有限公司CEO吳揚(yáng)。
三大核心技術(shù)
近年來,電池自燃的主要原因是內(nèi)部短路導(dǎo)致熱失控,造成熱失控的因素有很多,哪種因素最主要呢?
吳揚(yáng)說:“微宏技術(shù)研究院的幾位專家對(duì)熱失控的原因進(jìn)行了深入地分析,最終發(fā)現(xiàn)電解液燃燒熱高達(dá)72%,而正極反應(yīng)熱只占6%。搞清楚了這些因素發(fā)生事故的概率之后,我們很自然地把主攻方向?qū)?zhǔn)電解液?!?/span>
8年前,吳揚(yáng)給鄭卓群博士下達(dá)研發(fā)不燃燒電解液的科研任務(wù)?!拔耶?dāng)時(shí)問她,你大概需要多長時(shí)間能夠研發(fā)出來?她說大概2、3年吧?!眳菗P(yáng)說:“事實(shí)上,我們研發(fā)了8年才取得成功,鄭博士都從一個(gè)初出茅廬的小姑娘變成了一位幾歲孩子的媽媽。”
搞研發(fā)是一件很艱苦的事情。前幾年,國內(nèi)電動(dòng)汽車產(chǎn)銷量很小,遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到規(guī)模經(jīng)濟(jì)的平衡點(diǎn),所有的電池企業(yè)都感到資金壓力巨大,在這樣的情況下,微宏仍然投入大量的資金進(jìn)行研發(fā);高端技術(shù)的研發(fā)周期比較長,微宏還要能夠耐得住寂寞。內(nèi)外壓力帶來的苦悶外人很難體會(huì)。
吳揚(yáng)說:“微宏研發(fā)的不燃燒電解液經(jīng)過不斷檢驗(yàn)取得了成功,剛才大家都看到了,普通電解液遇到明火迅速燃燒,直到電解液全部燒完才熄滅,微宏研發(fā)的不燃燒電解液遇到明火,火苗反而被電解液氣體撲滅了;用燒紅的電阻絲浸入也不會(huì)燃燒?!?/span>
然而,吳揚(yáng)的目標(biāo)不只是不燃燒一個(gè)目標(biāo),他提出:不燃燒、10分鐘快充、長壽命。三項(xiàng)目標(biāo)附著在電解液上,難度迅速升級(jí)。
事實(shí)上,吳揚(yáng)提出的研發(fā)目標(biāo)全部實(shí)現(xiàn)了,在發(fā)布會(huì)上,微宏向大家展示了經(jīng)過24小時(shí)不間斷持續(xù)一年時(shí)間不斷地快充、充放電的檢測(cè)結(jié)果,電池衰減比例較小。
鋰電池的充放電是一個(gè)電化學(xué)反應(yīng)過程,始終伴隨著能量的吸收或者釋放,在這個(gè)過程中,電解液的熱能會(huì)傳遞給隔膜,導(dǎo)致隔膜產(chǎn)生熱收縮,這個(gè)問題也令人頭痛。8年前,吳揚(yáng)對(duì)微宏首席技術(shù)官李翔先生說:“現(xiàn)有的電池隔膜遇熱收縮,多次熱收縮后,安全隱患就出現(xiàn)了,研發(fā)一款能夠耐高溫的隔膜。”
微宏在研發(fā)隔膜的過程中也走過彎路,最初采用PE材料,最終找到“凱夫拉”材料,這個(gè)過程也熬了8年。吳揚(yáng)說:“在不燃燒電池技術(shù)體系中,隔膜技術(shù)含量非常高,我可以很負(fù)責(zé)任地說,再過五到八年世界上也不太可能有人趕得上我們?!?/span>
微宏研發(fā)的高溫隔膜有兩個(gè)特點(diǎn)領(lǐng)先于其他電池企業(yè),一是耐高溫;二是不會(huì)溶于電解液。吳揚(yáng)說:“PE隔膜在150℃烘拷一小時(shí)已經(jīng)收縮成一團(tuán);針對(duì)PE隔膜的缺陷,有些企業(yè)研發(fā)出其上涂覆氧化鋁,性能得到改善,但是在200℃烘拷一小時(shí),隔膜也發(fā)生嚴(yán)重的變形;微宏的高溫隔膜在300℃烘拷一小時(shí)也保持完好,能夠經(jīng)受考驗(yàn)。”
不燃燒電解液和隔膜能夠降低電池?zé)崾Э仫L(fēng)險(xiǎn),但并不能完全消除隱患,正負(fù)極反應(yīng)及鋰氧化的熱量仍然有28%,為此,吳揚(yáng)還要求研發(fā)被動(dòng)防御技術(shù)。吳揚(yáng)說:“智能熱控流體(Smart Thermal Liquid(STL))被動(dòng)防御技術(shù)就是這個(gè)思路的成果?!?/span>
據(jù)介紹,燃燒有三個(gè)基本要素:可燃物、著火源(高溫)和助燃物(空氣),不燃燒電解液減少失控能量,解決的是可燃物的問題,耐高溫隔膜減緩能量釋放,解決的是著火源問題,智能熱控流體(STL)被動(dòng)防御技術(shù)好比拿走了鋰電池這一“自帶火柴的油箱”的火柴與油箱,通過浸沒的方式,使泄漏的電解液不接觸空氣,從而使安全更有保障。
這項(xiàng)技術(shù)經(jīng)過實(shí)踐檢驗(yàn)?zāi)軌蚱鸬奖Wo(hù)作用。微宏已向英國巴士公司銷售了1000套雙層電動(dòng)巴士的電池。去年感恩節(jié)前夕,英國倫敦的一輛雙層巴士在安裝電池時(shí)操作不當(dāng)導(dǎo)致電解液少量泄漏,由于感恩節(jié)來臨,工作人員急匆匆地趕著回家過節(jié),沒有注意到就關(guān)門離開,一周后才發(fā)現(xiàn),智能熱控流體(STL)技術(shù)阻斷了電解液與空氣接觸,沒有造成安全事故。
技術(shù)門檻較高
微宏的不燃燒電池技術(shù)包括三個(gè)核心技術(shù),在這三者中,隔膜技術(shù)含量最高。吳揚(yáng)說:“我們當(dāng)初決定研發(fā)這個(gè)技術(shù)體系時(shí)就想過設(shè)定門檻,電解液的配方組成,也許其他企業(yè)能夠分析出來,但是,不燃燒電解液不能解決根本問題,還需要耐高溫隔膜與之匹配。”
吳揚(yáng)接著說:“無論是不燃燒電解液還是高溫隔膜,沒有現(xiàn)成的生產(chǎn)設(shè)備可以買到,我們自己研究出來。目前,大家常用的隔膜用PE材料制成,有些企業(yè)進(jìn)行了性能改進(jìn),在PE隔膜上涂覆了氧化鋁,我們的高溫隔膜完全不同于這些常用材料,在生成時(shí)控制難度非常高。”
由于涉及到保密,吳揚(yáng)沒有透露更多細(xì)節(jié),但是不無驕傲地說:“這些技術(shù)全是中國人做出來的?!?/span>
被動(dòng)防御技術(shù)免費(fèi)公開
在發(fā)布會(huì)上,吳揚(yáng)當(dāng)場(chǎng)宣布智能熱控流體(STL)技術(shù)雖然也是微宏的核心之一,但是愿意向全行業(yè)公開。核心技術(shù)是企業(yè)的競(jìng)爭法寶,為什么微宏愿意免費(fèi)向全行業(yè)提供呢?
吳揚(yáng)說:“我愿意免費(fèi)公開這項(xiàng)技術(shù),首先是出于企業(yè)責(zé)任感和良知。有些國內(nèi)的電動(dòng)汽車用我們的電池,智能熱控流體(STL)技術(shù)起到安全保護(hù)作用,還有一些車輛沒有用我們的電池,鋰電池有安全隱患,我們不愿意看到這些安全隱患危害人類。這項(xiàng)技術(shù)不會(huì)給車輛增加多少成本,也不能獲得多高的利潤,但是帶來的安全效果顯而易見?!?/span>
【延伸閱讀】
按照一般的理解,木材會(huì)燃燒,鋼鐵不會(huì)燃燒,微宏不燃燒電池技術(shù)像鋼鐵一樣不會(huì)燃燒嗎?針對(duì)這個(gè)問題,吳揚(yáng)進(jìn)行了解釋,不燃燒是相對(duì)概念,世界上任何物質(zhì)都會(huì)燃燒,但是燃燒的溫度點(diǎn)不同,在這個(gè)溫度點(diǎn)之下則不會(huì)燃燒,比如,無論把什么東西放到太陽上,沒有不燃燒的。木材在常溫下不會(huì)燃燒,遇到明火則會(huì)燃燒
微宏的不燃燒技術(shù)是針對(duì)現(xiàn)有的鋰電池電解液和隔膜的燃點(diǎn)溫度較低,研發(fā)出高燃點(diǎn)的電解液和高溫隔膜,能夠有效解決鋰電池使用過程中發(fā)生的熱失控。
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