鉅大鋰電 | 點擊量:0次 | 2021年04月09日
新能源汽車安全事故為何頻發?真的是電池的緣故嗎
工信部公布有關開展新能源乘用車、載貨汽車安全隱患專項排查工作的通知,將重點對新能源乘用車、載貨汽車產品的IP防護失效、車輛泡水、車輛碰撞、線束連接松動、頻繁充放電、長期擱置以及工作行駛環境惡劣的車輛開展安全隱患排查工作。
近期新能源汽車安全事故頻發。八月二十五日,位于成都的威馬研究院園區內,一輛威馬EX5電動汽車突然起火;八月二十六日,安徽省銅陵市公交公司一輛公交車在行駛過程中,突然自燃。八月三十一日,一輛力帆650電動汽車在廣州增城區起火燃燒;九月十日,福州市江濱路一輛比亞迪電動汽車在撞上路邊護欄之后自燃;九月五日,在珠海市香洲某停車場內,兩輛眾泰云100系列共享電動汽車在充電時起火……,據不完全統計,截至目前,2018年共發生39起較為確定的新能源汽車起火事件,12起疑似事件。
電池熱失控是近期新能源汽車起火事故的主因。中科院院士、我國電動汽車百人會執行副理事長歐陽明高解釋,所謂電池熱失控,即電池在短時間內到達一定溫度,會出現連鎖的熱反應,最高溫升速率可接近1000攝氏度/秒。
據了解,當前引發電池熱失控的因素也是多種多樣。有電化學原因,比如,電池包本身溫度不均勻,局部區域溫度高,過充過放,內、外短路等;還有機械原因,比如,電池進水、受到碰撞等。但歐陽明高認為,歸根到底還是產品存在質量問題,能源汽車在設計、制造、驗證、使用過程中沒有嚴格遵守相關技術標準和規范。
首先,電池產品測試驗證不足。由于補貼退坡的政策周期是一年一次,與產品的開發周期總體來看不是很匹配,比如,化學材料體系的改進一般要一年以上,但公司跟著補貼的指揮棒走,盲目追求高比能量,縮短了測試驗證的時間。歐陽明高告訴經濟日報記者,為了縮短開發周期,有部分公司首選物理的改進方法,比如,把電池活性材料增厚,隔膜減薄,雖然這樣電池比能量會上升,但是安全性能卻下降了。同時,電池測試驗證的手段不完善,不能反映實車的使用條件。相當部分公司并沒有建立自己內部的電池安全測試標準,部分公司甚至就沒有電池安全測試能力,生產出來的產品質量自然就是參差不齊。歐陽明高說。
其次,車輛使用過程中可靠性惡化。比如,全生命周期中防水效果不佳。歐陽明高解釋,一般電池的密封是要通過IP67標準,但是當車輛使用時間長了之后,密封就會變差,導致車輛進水,就會容易造成短路。再如,電池的激光焊接的接頭,焊接點內部容易出現空隙,這些空隙就會帶來阻抗新增,進而發熱導致高溫點,引起熱失控。還有就是,電池系統和充電機高壓電器老化,比如,充電時候的接觸器經常開斷,有時候就會拉弧,造成高溫和接觸器表面的這種燒損或者粘連,會短路、會發熱,這些都是熱失控的原因。
第三,充電安全管理技術水平低下。按照原理,在充電過程中電池管理系統(BMS)是有很好的電功能的,充到什么時候,電池管理系統完全可以控制,但為了節省成本,有的電池管理系統和充電機的生產公司,并沒有嚴格執行新頒布的國家標準。假如電池管理系統與充電樁沒有裝備合格的絕緣檢測裝置,車輛與充電樁形成的充電回路,就很難滿足標準要求的絕緣電壓、爬電距離、過載、IP等級、插拔力、鎖止、溫升、雷擊等各項指標要求。
在新能源汽車推廣示范運營之初,我國重要采取的是以磷酸鐵鋰為主的動力鋰電池技術路線,而隨著對續航里程的要求提升,能量密度更大的三元鋰離子電池后來居上。在2015年的新能源汽車市場中,三元鋰離子電池和磷酸鐵鋰離子電池的配套占比還是三七開,到了2016年就變成四六開,2017年兩者接近持平,2018上半年三元鋰離子電池已全面反超。在發生的這些起火事故中,三元鋰離子電池占比近六成,磷酸鐵鋰離子電池占比一成,還有三成原因不明。
那么如何才能解決電池安全性問題呢?近期可以通過一些技術來保障安全性,但是長遠看,要保障電池的絕對安全就要前瞻性的科學研究。歐陽明高表示,鋰離子動力鋰電池高比能是全世界范圍的發展方向和趨勢,不能因為有安全問題就不發展高比能量電池,關鍵是把握高比能量與安全性之間的平衡點。比如,高鎳三元鋰離子動力鋰電池的本征安全問題,其機理是正極會釋放氧,可以通過界面的修飾來延緩正極釋氧,提高穩定性;再一個就是開發下一代的固態電解質,從根本上解決電解液燃燒的問題。
當然,將補貼和動力鋰電池能量密度掛鉤也沒有問題,但要符合技術的客觀發展規律,對能量密度的提升不宜過快、不宜更改過頻。歐陽明高還建議,當前應盡快出臺電動汽車安全年檢規范,同時,為了更好處理和分析電動汽車事故,最好有電動汽車黑匣子。此外,電池包也要留有消防安全接口。、電量與續航里程。假如工作情況都是理想狀態,而且廠商不虛標容量,那么關于我們買到的電動汽車,大部分都是電池電量多的,跑的更遠,大概是一度電5~6公里,其實就連特斯拉也不例外。在這種情況下,大家就看電池是容量是多少就完了,乘以5~6就是續航。當然了,前提是工作條件理想,以及廠商不虛標……在此時,三元,鐵鋰就不重要了。
2、續航里程在冬季的縮水。鋰離子電池都是在低溫下性能會變差,就是發揮不出來,充不進,放不出。在這種情況下,三元的電池在低溫下性能發揮會好于鐵鋰,縮水幅度更低。因此假如你特別介意在冬季續航不要掉的太厲害,三元可能比鐵鋰更符合你的要求。
3、安全性能,不論咋樣,鐵鋰離子電池安全還是要強三元一些的,假如特別在乎這個,選鐵鋰。假如是專業的評價可以搞出熱失控針刺擠壓那些東西來,但是在這里面向消費者,就不展開細說了。
4、壽命。總體來說,鐵鋰可能是要高一些,但是現在三元技術進步也不錯,像松下的三元壽命也很長,所以這一點,可能要看看廠家的宣稱。
5、電池是誰做的。極為關鍵。電池是一個資本、技術、人才密集的行業,沒有大投入,豐富的人員相關經驗積累,以及一流的生產條件是做不出好電池的。從這一點說,你要追/查根問底:這個車的電池是誰家產的。可能A廠的鐵鋰離子電池組最后也就一千次循環,但是B廠技術好,三元也能做到三千次完全是有可能的,不同的體系在不同的廠家手里達成的效果可能截然不同。總體來說,大電池公司的技術要更為領先。