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為何近期新能源汽車安全事故頻發

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2018年09月28日  

9月25日,工信部發布關于開展新能源乘用車、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。8月25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;8月26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。8月31日,一輛力帆650電動汽車在廣州增城區起火燃燒;9月10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;9月5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、中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,會產生連鎖的熱反應,“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,但企業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,有部分企業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。“相當部分企業并沒有建立自己內部的電池安全測試標準,部分企業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增加,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企業,并沒有嚴格執行新頒布的國家標準。如果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,我國主要采取的是以磷酸鐵鋰為主的動力電池技術路線,而隨著對續航里程的要求提升,能量密度更大的三元鋰電池后來居上。在2015年的新能源汽車市場中,三元鋰電池和磷酸鐵鋰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上半年三元鋰電池已全面反超。在發生的這些起火事故中,三元鋰電池占比近六成,磷酸鐵鋰電池占比一成,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需要前瞻性的科學研究。”歐陽明高表示,鋰離子動力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。

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