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新能源車安全與續航兩者如何平衡

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2019年04月23日  

新能源汽車發展初期,續航短、充電配套設施不完善,在日常用車生活中的確很不方便,但在各路資本的推動以及國家補貼和政策支持下,如今,續航里程和充電設施這兩個指標,足以滿足城市用戶的需求。


2018年,新能源乘用車銷量達101萬輛,同比增長83%,與不斷下行的傳統燃油車形成鮮明對比,但隨著銷量猛增的同時,新能源汽車的質量和安全問題也日益嚴重,據國家市場監督管理總局質量發展局統計,2018年,新能源汽車召回數量達到135751輛,起火事件40多起。


新能源汽車專用變速器、電池、制動助力真空泵成為三大問題,其中,因電池過熱導致車輛自燃是其最主要的原因。強大如特斯拉都不知道發生了多少起起火事故了,電池自然、車輛起火等事故是如影隨形,不曾離開過。


這不,在4月21日晚,據上海市徐匯區文定路某小區車庫監控畫面顯示,一輛特斯拉轎車突然冒出白煙進而起火燃燒,火勢還殃及周遭停泊的其他車輛,特斯拉官方回應稱,已經派出團隊趕往現場調查并核實情況,目前火勢已經被撲滅,沒有人員傷亡,但停放在旁邊的轎車被殃及。


另外,現場并沒有發現有充電樁,懷疑是非充電時自燃,車輛在靜止停放的狀態就發生自燃,當然,視頻只有短短的10秒,尚未了解其前因后果,如果單純是車的問題,該起事件就會上升到電動車對全球公眾安全的影響。


事后,相信有不少停車場會出臺電動車禁止入地下車庫的規定,以及特斯拉周圍的車位估計沒人敢停放了。


投射到國內的新能源車領域,電池技術和安全問題也一直是行業的“死穴”,在新能源車市場高歌猛漲的當下,電動車被譽為是自主車企“彎道超車”的秘密武器,但是,電動車質量問題頻發,我們是否要回歸到產品本身,停下來認真思考新能源車自燃事故頻發的原因在哪?安全與續航兩者能達到最優的平衡點嗎?


起火原因分析


電動汽車發生自燃時,無非是四種狀態,一是在充電中起火;二是在行駛過程中發生異常,停車后起火;三是車輛處于靜止狀態時起火;四是碰撞引起的起火,其中,又以充電過程中燃燒最為常見,也就是BMS電池管理系統出現問題。


現階段來說,鋰離子電池體積小容量密度高,高能量密度的特性使其成為電動車的首選,但鋰的化學特性太活潑,鋰金屬一旦暴露在空氣中,則會發生強烈的氧化反應,進而發生燃燒、爆炸等情況,所以會出現視頻動圖中的一幕。


為此,鋰電池都被封裝在密閉容器中,以不銹鋼或者鋁合金外殼防止外力破壞,而電池內部同時采取隔膜阻斷保護防止電池內部發生短路,但在用過高的電壓、充滿后繼續長時間充電等情況下,電池內部的鋰離子會形成金屬鋰結晶,到達一定程度時會穿破隔膜使電池發生短路。


一個成熟的BMS和合格的電子保護裝置可以使電動車自燃幾率大大降低。


視頻中的特斯拉還是掛著藍牌,明顯是早幾年的產品,在多次充放電尤其是高功率直沖的情況下,有可能導致其中一節電芯內部的鋰結晶不斷生長,最終是刺破了電池內部阻隔膜導致短路,電池熱失控后引發火災,這也是電動汽車自燃起火的主因之一。


能量密度or安全性


國家新能源補貼政策周期是一年一次,對補貼標準也是逐漸提高,這一定程度上是倒逼車企在不斷進步,最明顯的變化,則是續航里程的不斷提高,而為了提升車輛動力表現和續航里程,廠家更傾向于直接加大電池容量和能量密度。


這樣一來,雖然動力表現和續航里程都提高了,但電池的安全性卻下降了,電池能量密度越高,電池的穩定性就越差,它們一直是一對矛盾體,在這方面,廠家明顯是沒有找到兩者最好的平衡點,一味地提升電池能量密度,而忽略了電控與電驅動的投入和研發。


目前,新能源車行業普遍采用鋰電池方案,但鋰電池也分出了磷酸鐵鋰、三元鋰等分支,還有不乏氫燃料電池、石墨烯電池,未來技術方向的不確定性,加上政策的主導性,無論是電池還是汽車廠家不敢放手一搏,拖慢了電池的研發速度。


我們不要求100%的不出意外,而是把意外的后果降到最低,在急速追求高能量密度的道路上,新能源補貼政策有利益有弊,如果一味追求續航里程,不管電動車能跑多遠,如果安全問題不能解決,那也是一輛裝有定時炸彈的車。


寫在最后:新能源汽車目前面臨的最大威脅不是補貼退坡,而是接二連三的起火事故,而作為消費者,他們也似乎麻木了,起火事故調查結果都是甩鍋的份,這不應該是新生事物成長過程中必須經歷的,涉事的電池企業和車企,應該為此付出沉重的代價。


那些不重視安全,為了降低成本而對“三電”系統要求不嚴格的車企,監管部門早也應該出手整治,嚴懲粗制濫造導致的起火事件責任方,防患于未然,對于新能源車的安全性來說,已經不光是保證電池這單一部件安全性那么的簡單。


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