村田在車用電池安全性方面的技術(shù)和市場策略

車載應(yīng)用中大量使用電池（如下圖），隨著智慧出行概念的繼續(xù)發(fā)酵以及EV/EHV、ADAS市場的發(fā)展，汽車用電池場景還會繼續(xù)增加；另外，與EV市場同步發(fā)展的兩輪代步應(yīng)用市場，規(guī)模絕對不容忽視，在車用電池市場中同樣舉足輕重。

汽車應(yīng)用中的村田電池

由于使用環(huán)境嚴(yán)苛，穩(wěn)定、可靠和安全是汽車行業(yè)不變的追求，車用電池?zé)o疑逃不過這道緊箍咒；而面對快速發(fā)展的新興市場，電池產(chǎn)品和技術(shù)還常常處在被市場需求領(lǐng)跑的階段。滿足這兩方面需求足以讓電池廠商壓力山大。

個(gè)人代步應(yīng)用中的村田電池

2020慕尼黑電子展期間，村田制作所就車用電池技術(shù)常見的3個(gè)痛點(diǎn)，介紹了村田的解決方案和技術(shù)市場布局。村田工程師還用實(shí)際案例介紹了村田在車用電池安全性方面的技術(shù)和市場策略。

●三個(gè)痛點(diǎn) ● 痛點(diǎn)1:TPMS

胎壓監(jiān)測（TPMS）用電池，在輪胎內(nèi)部高溫和連續(xù)不規(guī)則振動(dòng)的情況下，如何保持傳感器供電的穩(wěn)定？

痛點(diǎn)2:車載備用電源

車載備用電源需要經(jīng)久耐用，但卻普遍不具備溫控條件，如何在惡劣環(huán)境下（高溫）確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性？

痛點(diǎn)3:電動(dòng)兩輪車型

高端和高性能電動(dòng)兩輪車型的體積有限的小型電池包中，如何做到更多的體積能量密度或體積功率密度，同時(shí)提供很好的“電芯一致性”來確保電池包的性能表現(xiàn)。

TPMS（胎壓監(jiān)測系統(tǒng)）通常使用紐扣電池，為系統(tǒng)使用的壓力傳感器提供電源。由于頻繁的剎車、制動(dòng)、轉(zhuǎn)向操作，摩擦生熱，輪胎內(nèi)高溫考驗(yàn)電池的耐熱性；另外，輪胎振動(dòng)容易導(dǎo)致電池漏液。 在輪胎內(nèi)部高溫和連續(xù)不規(guī)則振動(dòng)的情況下，如何保持傳感器供電的穩(wěn)定？解決這個(gè)痛點(diǎn)，村田給出了針對性的產(chǎn)品方案。 首先，村田耐熱性紐扣電池具有非常優(yōu)秀的溫度特性（下圖），有多個(gè)型號的、運(yùn)行溫度范圍在-40℃至125℃的產(chǎn)品可供選擇。

村田耐熱型電池溫度范圍可以達(dá)到-40℃至125℃

另外，村田紐扣電池具有優(yōu)異的防漏液結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，憑借40多年經(jīng)驗(yàn)的結(jié)晶，電池邊緣特殊的J形防漏墊片，可以有效降低電池在振動(dòng)時(shí)出現(xiàn)漏液情況的幾率。

電池邊緣特殊的J形防漏墊片可以有效降低電池在振動(dòng)時(shí)出現(xiàn)漏液情況的幾率。

e-Call、T-box等車載設(shè)備逐漸成為現(xiàn)代汽車的標(biāo)配，其備用電源需要經(jīng)久耐用，但設(shè)備中卻普遍不具備溫控條件，因此電池的高溫穩(wěn)定性和安全性顯得極為重要。 電池的高溫穩(wěn)定性，來源于電池制造中對原材料品質(zhì)的高要求，以及始終不懈對雜質(zhì)的控制。雜質(zhì)越少，電池性能才越能接近理論值，并滿足：

高溫放電穩(wěn)定

高溫循環(huán)壽命長

鋼針穿刺實(shí)驗(yàn)不著火不冒煙，并能夠控制穿刺短路狀態(tài)的溫升，減少引燃其它物料的風(fēng)險(xiǎn)（比如線路板或機(jī)殼）

對電池來講，高溫越穩(wěn)定，安全性就越好，在惡劣環(huán)境下（高溫）系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性也相應(yīng)更高。據(jù)村田(中國)投資有限公司產(chǎn)品市場部能源產(chǎn)品企劃科高級工程師吳寅飛介紹，憑借優(yōu)異的技術(shù)性能和安全性，目前村田在歐洲市場車用T-Box電池中占據(jù)主導(dǎo)市場份額。

針對高端和高性能電動(dòng)兩輪車型，村田也有針對市場痛點(diǎn)的解決方案。 兩輪代步應(yīng)用本質(zhì)上需要小而輕的電池，此時(shí)（特別是在高端、高性能電動(dòng)車型下）最需要解決的是續(xù)航能力.vs.速度的矛盾。 也就是說，體積有限的小型電池包中，如何做到更多的體積能量密度或體積功率密度，同時(shí)提供很好的“電芯一致性”來確保電池包的性能表現(xiàn)。

村田的兩款功率型電池，能夠兼顧輸出功率和能量密度，已經(jīng)為國際知名電動(dòng)自行車廠商長期供應(yīng)鋰電池，在運(yùn)動(dòng)越野型電摩托、混合動(dòng)力摩托車中均有實(shí)際應(yīng)用。

2020慕尼黑電子展期間，村田(中國)投資有限公司產(chǎn)品市場部能源產(chǎn)品企劃科高級工程師吳寅飛介紹了對電池行業(yè)發(fā)展的看法，并用實(shí)際案例介紹村田在電池安全性方面的產(chǎn)品和市場策略。

您怎么看待電池安全問題？A

鋰電池是1991年發(fā)明的，到現(xiàn)在有三十年的歷史，業(yè)內(nèi)對電池的安全也已經(jīng)有了一個(gè)完整的認(rèn)知體系，并且積累了大量的解決方案和經(jīng)驗(yàn)。但是，實(shí)際上很遺憾，我們還能在新聞中看到很多鋰電池自燃事故的報(bào)道，類似事故多次發(fā)生。

這樣的事故可能是因?yàn)閺S家為了追求一些極致的性能而妥協(xié)某些安全相關(guān)的設(shè)計(jì)指標(biāo)；也可能是成本導(dǎo)向的開發(fā)模式犧牲了部分安全性。這些情況都可能造成市場和消費(fèi)者對電池技術(shù)的擔(dān)憂。

村田永遠(yuǎn)會把電池的安全性放在第一位。我們新產(chǎn)品的開發(fā)模式總是在保證電池安全性的前提下提升其它方面的性能。村田甚至?xí)椭蛻敉晟齐娐繁Ｗo(hù)設(shè)計(jì)，讓每一個(gè)消費(fèi)者可以放心使用搭載村田電池的產(chǎn)品。

村田在電池安全方面做了哪些工作？A

以村田的磷酸鐵鋰電池為例。大家都知道磷酸鐵鋰比較安全，這是因?yàn)檫@種材料比較穩(wěn)定，在五六百度高溫下都不容易分解，而傳統(tǒng)的三元鋰電池在兩百度左右情況下就容易分解，產(chǎn)生氧氣。氧氣加上高溫和其它可燃物質(zhì)，容易達(dá)成自燃的條件。磷酸鐵鋰高溫下不容易分解和產(chǎn)生氧氣。這是磷酸鐵鋰這種材料相比更安全的根本原因。

但是，實(shí)際情況是，許多電池廠家的磷酸鐵鋰材料，受制于成本制約，或者是工藝上的制約，或多或少都會含有雜質(zhì)。雜質(zhì)對電池性能帶來不好的影響，比如性能衰退，電阻過高，甚至?xí)l(fā)一些安全事故。所以我們在新聞中還是會看到搭載磷酸鐵鋰電池的電動(dòng)大巴發(fā)生自燃事故。

村田的做法是，通過使用獨(dú)特的生產(chǎn)工藝，在原材料階段就保證很高的純度。村田在磷酸鐵鋰電池的一個(gè)重要指標(biāo)“循環(huán)壽命”方面，目前是市場上主流產(chǎn)品的三到四倍，可以做到兩萬多次循環(huán)；并且在高溫情況下循環(huán)壽命也是行業(yè)同類產(chǎn)品的六七倍。對于電池來說，高溫穩(wěn)定性、耐久性越好，安全性也就越高。