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UL汽車業務總監王昊博:自燃需從動力鋰電池設計源頭找原因

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2022年01月19日  

隨著國家新能源汽車補貼逐步退坡,其整個行業開始進入全面競爭階段,動力鋰電池作為純電動汽車的核心零部件,它的安全性、可靠性以及性能是新能源汽車產業當下亟待解決的產業痛點。安全是新能源汽車發展的最后底線,也是關乎消費者切身利益的頭等大事,兩個月內,純電動汽車頻頻自燃,令消費者對新能源汽車安全性的質疑不絕于耳。


在七月二十二日常州2019智電汽車安全技術國際高峰論壇中,針對動力鋰電池產業相關問題,UL互聯技術事業集團總裁周威芳,UL全球副總裁、大中華區總裁馮皓,UL汽車業務發展總監王昊博接受包括蓋世汽車在內的媒體采訪,并發表相應看法。


在談及電動汽車頻頻發生自燃事故時,王昊博表示,最近一段時間所發生的很多自燃事故,都不是在碰撞時造成的,更多是在靜止狀態或充電時發生的。我們在項目相關經驗中發現,部分動力鋰電池在設計之初,可能就沒有考慮到足夠多的風險防范,因為電池設計會受性能、制造工藝以及尺寸大小等多方面限制,很多工程師在設計之時,要多維度考慮限制條件,進行最佳平衡。


例如線束走向是否影響電池安全性能,在制造過程中線束被擠壓后是否又存在安全隱患等,這些都要在測試階段就進行解決。


馮皓補充道,有關電動汽車頻頻自燃,第一是設計層面,第二是在生產層面,第三是在使用層面,在鋰離子電池系統出現問題后,公司內部要進行分析和改進,提出后續改進方法,但這要一個過程。


以下為訪談實錄(內容有刪減):


問:無論是TSLA還是其它我國品牌電動汽車型都出現了自燃事件,當自燃事故發生后,UL作為第三方檢測機構,要進行怎么樣的權責劃分?假如是第三方檢測合格產品出現了自燃問題,UL將扮演怎么樣的角色?


周威芳:促進一個行業的發展,要一套合理的解決方法,能夠讓用戶感覺更安全,對市場更信任,權責劃分這個是次要的。追責之后,假如沒有一個方法幫助整個行業發展,那慘劇的發生就毫無意義。


實行第三方認證體系,這么多年執行下來,相對而言是成功的,或者說關于產業發展是有促進用途。,但產品認證是一個循環,包括從樣品設計、測試、第三方認證,最終定型,接下來還要通過眾多環節確保最終生產批次的產品,跟樣品完全一致,即便如此,現階段所有產品多無法保障100%的安全性。一個產品從設計到產量,最終投入使用,眾多因素會造成不可測的影響。但是從第三方認證多年相關經驗來看,驗證過程是公司之間相互配合的過程,只有合作才能保證產品的最終效果,這一點至關重要。例如動力鋰電池,電動汽車自燃原因眾多,我們要從設計、生產、使用各個環節一共努力,確保產品安全性能。


問:現階段,電動汽車國內產銷較大,但出口較少。在標準方面,國內電動汽車標準和國際標準差距在哪?該如何解決這一問題?


馮皓:目前的確出口到國外的新能源汽車體量不。這可能和各個國家的法規要求,對電動汽車的支持有關,國內整車市場想要實現電動汽車出口,往往采取小批量定制化改造滿足出口市場的準入和法規要求,這就必然導致公司放棄大規模出口的想法。在整個過程中,出口本身設計到電池運輸、安全等種種因素,包括電動汽車在內,在國外涉及到售后等問題比較麻煩,從長遠角度來看,國內車企想要建立開拓國外新能源汽車市場,首先在研發階段,就要了解目標市場的法規要求,在開發時就進行改良。


汽車產業很重要一點是全球網絡,銷售網絡、售后服務網絡,尤其是電動汽車,它包含一些零部件加之較高,風險較大的組件,所以現在像CATL(300750)這種公司,正在歐洲投資建設電芯廠,在不久后,整個產業鏈的內化可能會促進我國電動汽車出口。


問:除電動汽車和混合動力汽車標準外,關于"大火"的氫燃料動力電池汽車是否有標準規劃?其次動力鋰電池的問題究竟在哪,有該從什么角度消除隱患?


王昊博:有關氫燃料動力電池,現階段還沒有一個專用標準,但是關于氫燃料儲存是有相關標準的,關于加氫站,也有標準出臺。目前UL出臺了全球第一個有關加氫站安全審核標準,具有實際的可操作性,并且已經被客戶所采用。現在歐洲客戶已開始采用這套標準檢測并出口到北美,眾所周知,加氫壓力較大,如何在高壓下進行安全性檢測,是我們綜合了多年防爆高壓相關經驗做出的落地標準。


目前,氫燃料動力電池的發展處在一個大幅降低成本的階段,高昂的成本就是氫能發展的瓶頸。眾多貴重金屬在里面,同時關于配套要求極高,所以現階段它的應用產經還是和動力鋰電池是一個互補的關系。在長途商用車方面,氫燃料動力電池經濟性更佳,短途還是以動力鋰電池為主。


如何改進電池,根據我國消費品質量安全促進會的王昆副秘書長透露,現在根據反饋研究,最近一段時間所發生的很多自燃事故,都不是在碰撞時造成的,更多是在靜止狀態或充電時發生的。我們在項目相關經驗中發現,部分動力鋰電池在設計之初,可能就沒有考慮到足夠多的風險防范,因為電池設計會受性能、制造工藝以及尺寸大小等多方面限制,很多工程師在設計之時,要多維度考慮限制條件,進行最佳平衡。


例如線束走向是否影響電池安全性能,在制造過程中線束被擠壓后是否又存在安全隱患等,這些都要在測試階段就進行解決。在汽車行業叫VV過程,整個過程當中要不停地去測試設計出來的產品是不是具備最基本的安全性要求。無論零部件公司還是整車廠商,肯定都希望做出優質的產品,最安全的產品,在這設計過程中,由于技術的不斷進步,標準也在不停地新增各方面研究。從人員、材料到制造工藝,都要有一套標準令我國走在整個變動趨勢的全球前沿,給工程師一個非常標準的測試流程,會清晰他們的設計思路。更多標準是安全性的考慮,因為安全始終是市場接受程度最關鍵的指標。


問:UL公布了許多電動安全方面的標準,在未來,有何安全標準制定方面的計劃?


周威芳:有關標準,UL是一個起草機構,目前在美國有1800部美國國家標準是UL起草的,目前,UL規劃的起草標準有很多。例如,第一個是有關無人駕駛汽車的網絡安全規范和評估流程標準,這部標準叫UL4600,現在初稿已經結束,等待標委會達成共識。在內部,我們有技術委員會來組織不同公司,不用利益的相關方,促進大家達成共識,標準并非一家之言。同時,UL現在起草機器人標準。目前,我國有近50家公司是UL技術專家標委會成員,成為UL標準委員會、起草委員會技術組成員有一個好處,就是標準一旦進行修訂,它們會第一時間了解,這些具有很強技術背景的公司,很多想法能夠平衡各方利益,代表各方想法。


問:雖然燃料動力電池在我國銷量很多,不過從政策支持角度來看,它正在處于一個爆發千葉,UL作為檢測認證機構,如何看待我國新能源汽車技術路線的問題?以后會不會涉足氫燃料動力電池領域?


周威芳:所謂路線問題,就是氫燃料動力電池跟動力鋰電池的選擇,在我們看來,這兩種技術根本沒有任何沖突。從實際應用來看,氫燃料動力電池雖然也有電池之名,但它實際上是一個發電機,出現電能,直接驅動電機,但是多余電量必需有一個儲能設備,將它儲存起來,要時在進行釋放,在燃料動力電池汽車上,依舊有儲能電池。從目前來看,兩種電池在未來的技術路線上其實是互補的,應用場景不同,氫燃料動力電池更適合長途運輸,包括對周邊加氫站的要求,基礎設施的建設要求更多。關于城市內通勤,三四百公里的交通距離,現在純電動汽車完全能夠達到這個續航里程。


王昊博:氫燃料動力電池汽車發展最快的當屬日本,日本現階段就是兩種技術路線戰略并舉,這種實際案例可以給我們供應更多思考想法。


問:動力鋰電池除了自然所引發的安全性問題,還有一個隱性問題是輻射,在動力鋰電池檢測中,是不是也包括這個問題?


王昊博:EMI輻射這方面我們正在研究,這個問題要大家在整個整車上去看,單獨只看電池沒有太大意義,能量要搭載里程去看。現在跟合作伙伴也在討論關于EMI而言,更多輻射來源是在哪里,輻射強度是不是對健康有影響,這個要從醫學層面論證。目前,針對EMI更多是如何去測試,用怎么樣的方式,在怎么樣的環境中去測試,能夠逼近最現實的行駛狀態,這個要共同討論形成流程。


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