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金秀铃:动力电池的发展方向——LG的观点
2016年01月24日 16:45 来源:中国汽车报网 作者:
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LG化学高级副总裁兼汽车电池开发中心主任 金秀铃

  我是LG化学高级副总裁兼汽车电池开发中心主任金秀铃。我说一下我们电动汽车的电池问题,谈谈过去、当前及未来。

  首先,我们可以使用这样一些电芯的材料实现电芯安全分离器的设计,我们的设计是非常重要的,需要实现正负极之间的电容平衡,也需要实现电容阻力的平衡。在BMS我们需要进行保护,安全的精度也需要实现,比如说电芯的伏特等,我们需要采用一些模块化的。

  从2001年开始开发汽车用电池。2009年LG化学向韩国的客户供应混合动力汽车用电池。2010年开始给美国的客户销售插入式混合动力汽车用电池。2011年开始给欧洲的客户销售纯电动汽车用电池。迄今为止LG已经供应了50万套电池。目前这些车都在运营中,没有发生安全事故。我们的第一代电池主要用的是锰酸锂和石墨等,第二代电池主要用的是富镍的三元新材料和石墨开发的电池,第二代电池将在2016年上市。

  插入式混合动力汽车用电池首先上市,纯电动车用电池进在明年上市。LG化学非常重视安全,所以我们的技术首先是电芯的原材料和设计都是自己做的。针对SRS分离膜将在后面详细说明,对电池的设计最重要的是阴极材料和阳极材料之间的能量比和阴极和阳极之间的电阻比。针对电子保护方面的话,主要是传感精度和保护水平,保护分级,然后是安全参数和运算法则,这几个是比较重要的项目。针对这部分也在后面详细地说明。最后一个是机械保护方面,对我们的模组和电池包我们适用的是兼管设计。

  我们所说的SRS分离膜就是安全加强隔膜的简写,中间是我们普通的聚烯烃隔膜,这是陶瓷纳米颗粒,就是我们所说的SRS隔膜。电池温度上升的话首先会融掉的是隔膜,这样容易让阴极和阳极接触,形成内部短路。有了陶瓷隔膜即使融掉了,但因为有陶瓷纳米颗粒,所以不会让阴极和阳极直接接触。目前所有的纯电动汽车用电池都是陶瓷隔膜,增加了安全性。我们还要强的是BMS的保护作用。越是高容量的电芯对这两个的安全性要求就越高。首先BMS一般主要测量的是电芯的电压、温度和电流。第二代电池针对第一代电池提高了很多测量精度。第二个就是BMS的保护级别,一般保护级别分为三级。首先是性能保证,第二级是保证安全但性能就要受影响,第三是安全性能可能会受影响。考虑到BMS有损害的可能性,有些公司用的是增加了一个BMS,有的公司是增加了一个DR保护集成电路,越是高能量的电池越是需要这样的双重保护。

  我们客户需要的下一代电池要求有一个合理的成本和最基本的安全性能,它还要达到一次充电可以行驶500公里以上,快速充电、冷却系统等。想要满足客户这样的要求,我们的电池所要做到的是能量密度是在80到100kWh,在30分钟内即可充满电,电芯的电阻要降低,而且有良好的储存性能。下面是LG化学的电池比较。从我们客户要求的电池芯来看,LG化学镍磷酸铁铝的体积要达到400升,重量要达到800公斤才能满足。最近的第二代电池体积需要200升,重量要达到400公斤才能满足这样的客户需求。但是,目前我们的客户提出第二代电池也是体积和重量都有一点大了,所以LG化学正在研发新的电池,我们希望它的标准是每升600瓦时。在LG化学开发一个高能量电池就会使用一个高能量的化学材料。想要再次强调的是安全性能非常重要,所以我们不仅是在电芯方面提高安全,同时也要加强BMS和电池包整个的设计,都要确保安全性。

  LG化学全球基地的分布如下,总部设在韩国,韩国除了总部之外还有一个研发中心和生产基地,然后是美国有研发中心和生产工厂,中国南京有生产工厂,研发中心正在筹备中,今年内要成立。欧洲我们在德国有一个研发中心,在波兰正在建立一个生产基地,预计在2017年完工。

责任编辑:李争光
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