稀有轻金属铍锂铷铯
锂电池梦想仍未照进现实



锂元素本身的稳定性差于铅元素,是锂电池比铅酸电池更容易引发火灾的主要原因,而责任认定难、电池与电动自行车生产厂商相互推诿的问题,则成为目前除了规范标准外更需要面对的事。

国家政策无时无刻不都在对相关的产业产生深远的影响。

近年来,《轻工业发展规划(2016-2020年)》和《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》等政策对新能源交通工具的推动使得电动自行车行业迅速发展。来自中国自行车协会的数据显示, 2019年,我国电动自行车保有量在3亿左右。

电动自行产业的迅猛发展,同时也在加速相关政策标准的出台和进一步,鼓励行业企业加快技术创新,完成转型升级。多年来被认为各种性能均优于铅酸电池的锂电池,却始终未能大行其道。新标准的逐步实施,能否让锂电池的“梦想照进现实”?

更轻、性能更优

与旧国标规定的“整车质量不得大于40千克”相比,2019年4月开始实施的新标准——《电动自行车安全技术规范》(GB17761-2018)提出“电动自行车重量不得超过55千克”。

新国标给加大了电池的重量范围。哪种电池在重量上更具有优越性呢?

数据要求,截至2019年底,铅酸电池单车重量普遍超过70千克,超出国标要求。但如果将铅酸电池更换为较轻的锂电池,整车质量可减少约19千克,“整车质量”达标可期。

据记者了解,锂电池平均重量仅为铅酸电池的五分之一。除了铅酸电池比锂电池重,其他诸如三元、磷酸铁锂和锰酸锂电池,也分别比锂电池重3到6千克左右。

可以说,锂电池应该算是目前市面常用电池里面最轻的。

锂电池虽然“身体小”,但是性能却更优异。

据记者了解,锂电池的电芯密度、循环次数、使用年限等也均优于铅酸电池。

新标准在整车质量上的限制,也明显地指出了铅酸到锂电池过渡的方向。

市场调查数据也显示,最近几年,铅酸电池的市场份额在逐年下滑,锂电池份额在逐年增长,越来越多的电动自行车厂商也逐渐意识到锂电池的优势,并将其应用到电动自行车生产中。根据预测,2020年,锂电池的市场份额将达到20%。甚至有关方面预测,2025年其市场份额有望达到80%。

短期内无法取代

不过,从市场端以及消费者的反馈来看,短期内,铅酸电池仍然是电动自行车的主流配置。

锂电池到底哪里还没做好,到现在还不能完全取代铅酸电池?

家住北京丰台区怡海花园的赵先生对锂电池的缺点深有体会。“瞬间断电真让人着急,你都不知道它什么时候可能就没电了。故障率也远远超过铅酸电池。安全性就不说了,很多火灾事故已经摆在那了。旧的锂电池的火灾隐患不容小视。回收利用率也低,容易产生二次污染。”赵先生总结说,“总之,安全问题和价格问题不解决好,替代铅酸电池还需要很长时间。”

被国家标准力推的锂电池?难道这样不堪一击?

接受记者采访、同样使用锂电池电动自行车的黄女士说,“我买的铅酸电池的电动自行车,骑了不到一年就坏了,电池是骑到80公里就没电。后来我换了锂电池,充一次电能骑300多公里,现在都骑了快3年了,续航能力一点没变。安全问题我也没觉得有多大事儿。实在不放心,就别在家里充电呗。”

锂电池更容易着火

责任主体模糊不清

电动自行车行业锂电池的趋势也许开弓没有回头箭。

据中关村新型电池技术创新联盟秘书长于清教介绍,新能源汽车行业集中度在不断提高,技术要求也在不断提升,许多失去市场的中小型电池企业开始向技术门槛较低的小动力锂电池市场转型。

根据高工产研锂电研究所数据,主要用于电动自行车的小动力锂电池出货量在2019年已超14吉瓦时,产值规模已超100亿,连续2年以超50%的增速增长。

不过,锂电池普遍存在猛烈撞击或高温条件下起火燃烧的问题,因此锂电池自身的散热及碰撞安全防护非常重要。但由于电动自行车的产品和使用特性,其电池体积更小,且经常直接暴露在外部环境中,这增加了电动自行车发生事故的风险。来自应急管理部消防救援局的统计显示,全国每年平均发生电动自行车火灾约2000起,其中有近半数的事故发生在夏季。

锂电池为什么更容易引发火灾?从事汽车锂电池及小动力锂电池研发的张威认为,锂元素本身的稳定性差于铅元素,因此合格的锂电池,需要对于热管理及外部的变数进行管控,才能保证它的安全性能。

张威告诉记者,由于成本及技术门槛的原因,相较于行业龙头企业,中小企业在相关安全检测方面的能力有所欠缺。他认为,除了技术标准,更重要的是我国电动自行车行业目前需要相关责任主体的认定。“此前出现的多起电动自行车事故,均出现责任认定难、电池与电动自行车生产厂商相互推诿责任的问题。”

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