第八屆“儲(chǔ)能國際峰會(huì)暨展覽會(huì)2019（ESIE2019）”于5月18-20日在國家會(huì)議中心（北京）盛大啟幕，主題聚焦“技術(shù)應(yīng)用雙創(chuàng)新，規(guī)模儲(chǔ)能新起點(diǎn)”，將開展主題演講、展覽展示、創(chuàng)新大賽、專題研討、項(xiàng)目考察、新品發(fā)布、技術(shù)交流等多種活動(dòng)。

淄博博一新能源科技發(fā)展有限公司董事長(zhǎng) 趙耀華

以下為發(fā)言實(shí)錄：

趙耀華：我是來自于博一新能源的趙耀華。我今天給大家分享的題目是“基于高效熱導(dǎo)材料鋰電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)。

大家知道，不論是鋰電池還是儲(chǔ)能系統(tǒng)，熱管理是電池的安全、壽命以及運(yùn)行很重要的關(guān)鍵技術(shù)。我今天講的片子主要是針對(duì)于鋰電池包的熱管理技術(shù)向大家做一個(gè)匯報(bào)。

動(dòng)力鋰電池包和儲(chǔ)能系統(tǒng)，除了在重量、體積等方面以外，其他的都是一樣的，我們動(dòng)力鋰電池包在體積或者重量密度上要求更高一些，儲(chǔ)能系統(tǒng)對(duì)重量或者密度方面要求更低一點(diǎn)。但是在循環(huán)次數(shù)方面，動(dòng)力鋰電池包在壽命周期內(nèi)大概最多也就是1000-1500次的充放電，但是對(duì)于儲(chǔ)能系統(tǒng)，充放電的次數(shù)單充單放或者兩充兩放，對(duì)于我們商業(yè)的充電系統(tǒng)，充放電次數(shù)都要接近一萬次才能夠回收成本，因?yàn)槲覀儸F(xiàn)在鋰電池的成本，特別儲(chǔ)能系統(tǒng)以后，我想在明年能不能達(dá)到一度電1200-1500之間，即使按照1200來算，一度電商業(yè)儲(chǔ)能峰谷價(jià)差6毛錢，靜態(tài)的投資回報(bào)期也要5年左右，所以他的壽命是非常關(guān)鍵的。

最關(guān)鍵的問題，鋰電池的在使用過程中的安全問題。最近電動(dòng)車發(fā)生了很多事故，除了裝機(jī)造成的機(jī)械式的破壞以外，很多是自燃造成的事故。包括我們?cè)趪H上最受關(guān)注的特斯拉，在熱控技術(shù)方面做的最好，他的車輛也發(fā)生了好多次自燃。

分析一下自燃的原因，機(jī)械的不說了，因?yàn)槭遣豢煽沽蛘咄饨鐩_擊擠壓之下造成的破壞，主要說一下電化學(xué)的誘引，局部熱失控造成的電池的燃燒的問題。主要是因?yàn)殡姵乩镞呌幸恍╇s質(zhì)，這是主要原因之一。在充放電的時(shí)候會(huì)造成下面的情況。最終導(dǎo)致局部的溫度升高，在溫度不能夠控制的情況下會(huì)造成電池內(nèi)部的膨脹以及破裂，從而產(chǎn)生自燃。目前是在汽車領(lǐng)域，電動(dòng)車?yán)锩?，熱管理技術(shù)是熱能，熱能是在停車的情況下，熱能會(huì)停止運(yùn)營，一旦發(fā)生劇本的溫度升高，是沒有辦法把部分溫度降下來，或者把熱量導(dǎo)出去，這是一般停車的情況下發(fā)生自燃，我們認(rèn)為這是主要的誘因之一。

熱管理不好對(duì)動(dòng)力鋰電池包，對(duì)壽命產(chǎn)生及其重要的影響，首先溫度不均勻問題，這個(gè)問題在國內(nèi)目前認(rèn)識(shí)程度不是很高，電芯單體內(nèi)部以及單體之間溫度的變化，溫度差會(huì)對(duì)電池的壽命產(chǎn)生很大的影響。還有高溫問題，這一點(diǎn)大家比較清楚，溫度超過一定的范圍以后，壽命會(huì)衰減。還有一個(gè)是低溫問題，主要是在北方，充放電都會(huì)受到很大的影響，這個(gè)大家都比較清楚。

分享一下我們?cè)谧龅臏y(cè)試結(jié)果。比如說我們?cè)谝粋€(gè)封閉的小空間里面做一個(gè)模組，電池，在25度的情況下，升在充電的時(shí)候溫度達(dá)到43度，這是一個(gè)小的模組，在電池包里面溫度比室內(nèi)更個(gè)高。

低溫情況下，比如說零下10度以下，基本上磷酸鐵鋰無法進(jìn)行的充放電。這是我們現(xiàn)在的熱管理上面的一些問題。

目前動(dòng)力鋰電池包有哪些熱管理技術(shù)？我想下面展示一下，首先空冷技術(shù)，在儲(chǔ)電系統(tǒng)里面大家已經(jīng)用到了，但是在動(dòng)力鋰電池包，因?yàn)榉雷o(hù)等級(jí)要求比較高空冷技術(shù)從防護(hù)等級(jí)角度來講很難用，空冷的情況下，進(jìn)風(fēng)口溫度比較低，出風(fēng)口溫度比較高，溫差比較大，國際上不采用這種技術(shù)。國內(nèi)流行的是液冷技術(shù)，大家知道特斯拉的技術(shù)，我們定義為全表面液冷技術(shù)，電池包里面，原來是1850現(xiàn)在是2170，每一個(gè)表面都會(huì)有一個(gè)冷卻管，能夠保證電池的溫度差基本維持在3度-5度以內(nèi)，號(hào)稱3度，電池包里面電芯溫度差不超過3度。這樣能保證他們的電池在運(yùn)行25公里以后，衰減程度不會(huì)超過5%。

還有底版熱冷技術(shù)，這是國內(nèi)比較采用的，液冷技術(shù)在電池包下面底版下采用液冷板，通過防凍液把上面的溫度帶走。問題是電芯的溫度差，因?yàn)闀r(shí)間關(guān)系不講太多了。

這是另外一個(gè)通用汽車，也是全表面液冷技術(shù)，因?yàn)橐豪涞撞亢附狱c(diǎn)太多，目前沒有商業(yè)化。

總結(jié)一下：目前現(xiàn)在第一，電池一般采用液冷技術(shù)，一個(gè)特斯拉的液冷技術(shù)和國際和國內(nèi)采用的底版液冷技術(shù)。我們現(xiàn)在給大家展示的是我們利用新材料，表面上是一個(gè)鋁材，這個(gè)材料里面有十幾只獨(dú)立運(yùn)行的微熱管，這個(gè)材料導(dǎo)熱性能是鋁材的5000倍，是石墨稀的200倍，利用這個(gè)導(dǎo)熱材料可以把電芯的熱量很快的導(dǎo)出來，如果沒有這種材料的話，用于普通的鋁板夾在電芯里面一個(gè)電芯里面溫差可以達(dá)到17度。采用我們的材料以后，可以實(shí)現(xiàn)電芯內(nèi)部溫差在3度以內(nèi)。

我想把這個(gè)圖片展示一下，采用我們這種冷卻技術(shù)以后，可以實(shí)現(xiàn)電芯的溫度差在3度以內(nèi)，同時(shí)在20分鐘之內(nèi)把負(fù)20度的電芯可以加熱到0度以上，加熱到0度以上屬于正常狀態(tài)，本身冷卻系統(tǒng)耗能非常小，我們是兩套冷卻機(jī)制，在室外溫度比較低的情況下采用風(fēng)冷。同時(shí)在高溫的情況下，我們用液冷給電池冷卻一下，能夠把電池溫度控制在35度以內(nèi)，這樣保證電池壽命達(dá)到理論壽命。旁邊有個(gè)產(chǎn)品展覽，大家如果有興趣的話可以去交流。

大致方式，跟我們實(shí)際產(chǎn)品有一定的區(qū)別的，我們?cè)陔娦局g布置導(dǎo)熱材料，把熱導(dǎo)到電池包外面來，在外面通過風(fēng)冷和液冷的方式，能夠保證跟電芯完全物理隔離，所以安全程度是比較高的。這是材料的一個(gè)特點(diǎn)，導(dǎo)熱性能非常高。原理是熱管原理。

我們材料在將近100度的熱水里面，同時(shí)將我們的材料和一個(gè)鋁板放在這個(gè)熱水里面，在一米左右的高度上面測(cè)它的溫度，左邊是普通的鋁板，右邊是我們的材料，在幾秒鐘內(nèi)溫度上升到80多度，這邊的溫度基本上沒有變化。

時(shí)間關(guān)系，我就講到這里。