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電動汽車起火“罪魁禍首” 充電是起火最主要場景

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2018年10月09日  

受補貼政策的推動,近幾年來,我國新能源汽車連續多年保持銷量快速增長。安全性是新能源汽車產業健康發展的基礎,近段時間接連發生多起電動汽車起火事件,引發人們對新能源汽車安全性的廣泛關注和擔憂。


電動汽車起火的原因有哪些?如何才能減少、甚至杜絕新能源汽車起火事故?通過對2017年至今的新能源汽車起火事故進行統計,我們歸納了新能源汽車起火的主要場景,并走訪了業內專家,對起火原因進行了探討。


充電是起火最主要場景


第一場景是充電,充電中和充滿電之后發生安全問題,大概占50%;第二場景是停放,部分新能源汽車在購置后使用率偏低,或者是即將報廢車輛在沒有拆除電池包的情況下長期擱置停放,約占20%;第三場景是行駛,約占10%;第四場景是碰撞,約占5%;第五場景是極端環境或者說惡劣天氣,出現動力電池絕緣密封性能下降,泡水后短路等故障問題,約占10%;另外,其他場景,約占5%。


客車和磷酸鐵鋰電池起火率最高


從起火的車輛類型來看,新能源客車占比最大,達到72.4%,而新能源乘用車和專用車,占比相差不大,分別為16.7%和11%。


從起火車輛使用的電池類型來看,磷酸鐵鋰電池占比較大,近82%,其中使用的方型和圓柱電池較多。需要注意的是,早期的新能源汽車動力電池以磷酸鐵鋰為主,而發生起火事故的車輛有很多都是幾年前生產的。


過充是起火的“罪魁禍首”


通過統計研究,過充電是引起新能源汽車起火事故的主要原因。過充,既有動力電池管理系統本身對過充電保護的失效,也有電池一致性逐漸下降導致單體電池過充。


中科院院士、中國電動汽車百人會執行副理事長歐陽明高表示,近年來國外電動汽車起火主要原因是碰撞,國內電動汽車起火,充電失火的事故占比比較大。他指出,電池過充事故一般是微過充,是由于電池的不一致性導致的,充電過程中充電不均勻,導致局部微過充,在負極材料上析鋰,導致短路。


國家863電動車重大專項動力電池測試中心主任王子冬表示,大部分電動汽車著火是在充電過程中,或者剛剛結束充電后。保障動力電池充電安全是件很棘手的事,存在諸多影響因素,既有連接的問題,也有充電方式的問題,還有電池制造過程存在瑕疵的問題。在充電過程中會將許多隱患放大,導致事故,這點特別重要。


產品質量不過關引發起火


電芯產品問題也是引發新能源汽車起火的重要原因。在電芯生產制造過程中,個別產品雜質、毛邊等質量控制未能符合要求,經過多次充放電循環過程形成析鋰導致內部短路,最終發生熱失控、熱擴散。


歐陽明高認為,部分企業為獲得補貼盲目追求高比能量,縮短電池產品測試驗證時間,技術驗證周期偏短導致了技術驗證不足、工程解決方案不成熟,是造成產品質量問題的主要原因。


除此之外,電氣連接失效和碰撞等機械傷害也會引發新能源汽車起火。在汽車使用的長期過程中,部分產品使用壽命無法充分滿足要求。例如某車型動力電池經過一段時間使用后,螺栓松動,局部電阻較大開始發熱,成為安全隱患。而碰撞是觸發動力電池熱失控的典型方式。單個電芯或模組發生熱失控,會進一步傳導至其他電芯、模組和電池包。目前動力電池有關隔熱、阻斷的機械結構設計有待進一步提高。


總體來說,動力電池安全原因主要還是涉及機械結構、電氣、電化學、熱管理四大要因,企業應當針對長期壽命的使用要求、極端環境的應用做好相關產品研發設計、生產制造相關工作。


加強新能源汽車安全防控體系建設


對于新能源汽車屢次發生安全事故,國家工信部裝備工業司汽車處副處長馬春生指出,目前對于動力電池的安全問題還有很多難題沒有得到解決,新能源汽車產業涉及的領域非常廣,新能源汽車安全的整體形勢仍然非常嚴峻。


國家工信部裝備工業司副司長羅俊杰認為,造成新能源汽車安全事故的原因是多方面的。他表示,要開展新能源汽車安全專項排查,健全新能源汽車安全標準規范體系,加快推進新能源汽車安全強制性國家標準的發布實施,配合有關部門建立健全新能源汽車、保險、消防救援、年檢、產品召回等制度,提升新能源汽車的安全運行水平。


新能源汽車起火事故頻發,國家從政策層面出臺措施規范行業發展已迫在眉睫。9月初,國家工信部發布了《關于開展新能源客車安全隱患專項排查工作的通知》,9月25日,又發布通知要求新能源乘用車、載貨汽車有關生產企業盡快進行安全隱患專項排查工作。同時要求企業建立相關監控機制,完善突發事件處理預案,并啟動車輛安全預警及重大安全事故相關調查機制。

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