从锂电、铅酸、钠电对比来看,如何保障电动自行车安全

从锂电、铅酸、钠电对比来看,如何保障电动自行车安全
2024年05月20日 13:25 时讯时间

近年来,由于轻量化和整体性能等方面的优势,锂电池在电动两轮车、场地电动车、电动叉车、电动工具等小动力领域的渗透率快速提升,小动力锂电池新兴应用场景层出不穷。GGII预计,到2027年,我国小动力锂电池市场年均复合增长率将超过30%,成为增长最快的锂电池细分市场之一。

2022-2027年中国小动力锂电池市场规模及预测(GWh)

数据来源:高工产研锂电研究所(GGII),2023年4月

在小动力领域,电动两轮车是锂电池最重要的应用场景之一,国内主要品牌发布的电动两轮车新车型中,配备锂电池的比例已经超过20%.随着“铅改锂”进程的加速推进,有观点认为锂电池导致了电动两轮车安全事故多发。

实际上,根据新华社等权威媒体报道,电动两轮车安全事故的发生原因具有多样性和复杂性等特征,劣质电池、车辆和电池改装、违规充电、线路老化、充电器滥用等都是引发电动两轮车安全事故的主要原因。

新华社《电动自行车安全隐患系列调查报道》

其中,在由锂电池引发的安全事故中,80%是由小企业、小作坊改装的劣质锂电池导致。中国电子技术标准化研究院副主任何鹏林在接受央视采访时表示,在电动自行车锂电池领域,小企业、小作坊供应的电池占比超60%。这些电池大多使用企业淘汰的不合格电芯和电动汽车拆机电芯拼改装而成,安全性得不到保障,是导致锂电安全事故的根本原因。

另一方面,也有观点认为,要在电动两轮车领域大力推广钠电池,认为钠电池的高安全性可以避免两轮车安全事故的发生。

实际上,钠电池与锂电池同属液态电池,工作原理相似,都是通过离子在正极和负极之间移动来实现充放电循环,这就意味着钠电池面临与锂电池相同的安全问题。加之钠电池技术相对较新,产业化进展较慢,其长期使用安全性和各种条件下的表现尚未在大规模应用中得到验证。

铅酸电池、锂电池、钠电池的性能对比

由于钠电池的能量密度通常低于锂电池,这在对能量密度有严格要求的小动力应用场景中,是一个明显的劣势。但在对能量密度要求不太严格的储能领域,钠电池或许将实现比动力领域更快的产业化应用.比如,5月我国新型储能领域内首个10MWh的钠电池储能电站在广西正式投运,预计2024年我国储能钠电可实现GWh级的应用。

更重要的是,在电动两轮车领域,钠电池并无国家标准规范,这对钠电池的推广应用十分不利。但电动自行车锂电池国强标已正式发布,可以与电动自行车新国标、电动自行车电池白名单制度、电动自行车行业规范等政策,合力保证锂电池的应用安全性。

电动自行车锂电池国强标4月发布,于11月开始正式实施

在产品应用端,以星恒为代表的老牌两轮车锂电企业已实现了数以千万级的出货,成熟的市场应用证明了合规锂电池的安全性是值得信赖的。而亿纬锂能、新能安等一批优秀的锂电企业进入两轮车领域,也将会为行业带来新的技术与产品。

目前,电动两轮车电池主要有锂电池、铅酸电池以及处于早期阶段、占比极小的钠电池。

从铅酸电池来看,出于对高性能的追求,部分消费者会将合规的48V电池改装成60V、72V的超标大铅酸,导致电路负荷增加从而发生安全事故,实际上根据相关统计数据来看,因为线路起火导致铅酸车发生安全事故的数量也不在少数。

从钠电池来看,如果钠电池性能可以持续提升,未来有望在特定细分市场找到其定位。

现阶段,在小动力领域,相比其他电池,经过大规模验证的锂电池,在结构设计、材料创新、制造控制和安全管理系统等方面有着明显的优势,可以确保其在实际应用中的安全性。在符合政策规范与符合市场实际需求的层面,锂电池依然是电动两轮车最理想的解决方案,当合规锂电池成为市场主流,电动两轮车安全问题将可以得到有效解决。

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