鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:1952次 | 2019年12月22日
為何新能源車自燃事件頻繁發(fā)生?電池安全需引起重視
對于近期接二連三的自燃事故引發(fā)了人們對新能源車安全的廣泛擔(dān)憂,矛頭也直指為新能源車提供能源的動力電池。那么,到底是哪個(gè)環(huán)節(jié)出了問題呢?其實(shí)新能源車安全問題覆蓋全生命周期,包括設(shè)計(jì)研發(fā)階段、制造和使用過程、監(jiān)控環(huán)節(jié),比如生產(chǎn)過程控制不嚴(yán)、充電管理不到位等,任何一個(gè)環(huán)節(jié)如果把控不好,就有可能導(dǎo)致著火事故。當(dāng)然不管哪個(gè)環(huán)節(jié)出了問題,有什么問題引起的,最終表現(xiàn)起火事故,都會與動力電池有著不可分割的關(guān)系。
數(shù)據(jù)顯示,過去8年,國內(nèi)新能源車著火事件中與動力電池相關(guān)案例為92例,占比高達(dá)86%。從內(nèi)部因素看,電池?zé)崾Э貙?dǎo)致的自燃是主要原因,電池的熱失控是機(jī)理復(fù)雜、危害嚴(yán)重的電動汽車安全問題。除了從導(dǎo)致熱失控的機(jī)理上分析控制外,引入有效的安全防護(hù)設(shè)計(jì),規(guī)范產(chǎn)品開發(fā)流程等都可以有效提高產(chǎn)品的安全性。
單體作為電池系統(tǒng)安全設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)和依據(jù),其重要性毋庸置疑的,除生產(chǎn)缺陷外,隨著電動車數(shù)量的增加和行駛里程的增加,設(shè)計(jì)缺陷/濫用以及生產(chǎn)缺陷(電池內(nèi)部存在的金屬/非金屬雜質(zhì))引起的單體小概率失效問題幾乎不可避免。
電動汽車的電池包是由很多個(gè)電芯串并聯(lián)組成的,電芯受到內(nèi)阻影響,在輸出電能時(shí)釋放出熱量,使得自身溫度變高,同時(shí)也會聚集大量熱能在電池包中,最終因無法散熱而造成失火事故。針對電芯而言,如何確保各種運(yùn)行條件和使用情況下的化學(xué)和熱穩(wěn)定性,確保不產(chǎn)生安全風(fēng)險(xiǎn),這是必須要考慮和解決的問題。需要考慮的情況包括:額定范圍內(nèi)的正常工況、長距離運(yùn)輸和長時(shí)間存儲、極端情況(如針對電芯的過充、過放、擠壓、穿刺、火燒等),在各種情況下,都要為電芯的安全性確定合理的設(shè)計(jì)目標(biāo),貫穿到電芯的開發(fā)過程中。
電動車自燃頻發(fā),給電池安全敲響警鐘!
動力電池是一個(gè)系統(tǒng)工程,電芯質(zhì)量、成組技術(shù)、管理技術(shù)、溫控技術(shù)、生產(chǎn)工藝等等都是影響電池穩(wěn)定性和壽命的重要因素。尤其是熱管理技術(shù),對用車體驗(yàn)及安全有著非常大的影響。不同的熱管理方案會帶來截然不同的實(shí)際效果。從政策推動方向來看,長續(xù)航、長壽命、快充電,已經(jīng)成為動力電池的發(fā)展目標(biāo)。此時(shí),車企對熱管理系統(tǒng)的要求也在提升。液冷技術(shù)正在被諸多車企所重視,替代風(fēng)冷成為電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)的主流選擇。液冷比風(fēng)冷的散熱效率更高,能滿足大功率充放電的散熱需求,同時(shí)液冷散熱更均勻,電芯溫差小,對于增強(qiáng)電池系統(tǒng)穩(wěn)定性、提升壽命有很大幫助。不過,液冷系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)會消耗一定的能量,且相對風(fēng)冷系統(tǒng)成本也略有增加。隨著應(yīng)用環(huán)境對電池的要求越來越高,新能源車型的電池?zé)峁芾碓絹碓绞荜P(guān)注,液冷逐漸成為了各大車企的優(yōu)先考慮方案。目前國內(nèi)外的典型車型如寶馬i3、特斯拉ModelS、通用Volt、華晨寶馬之諾、吉利帝豪EV等都采用液冷技術(shù)。除此之外,還有更多的車企包括比亞迪、北汽、廣汽、別克、云度、江淮、小鵬汽車、奇點(diǎn)汽車等都紛紛采用液冷技術(shù)。CATL、國軒等一批國內(nèi)電池企業(yè)也緊跟步伐紛紛推出液冷技術(shù)系統(tǒng),作為獨(dú)立第三方動力系統(tǒng)供應(yīng)商華霆?jiǎng)恿ψ钤鐚⒁豪浼夹g(shù)引進(jìn)國內(nèi)并批量應(yīng)用,推動了國內(nèi)動力電池?zé)峁芾砑夹g(shù)的進(jìn)步。電動知家認(rèn)為動力電池研發(fā)是一個(gè)相對緩慢的過程,需要充分考慮到使用材料、電芯水平、內(nèi)阻、電壓、功率等方方面面的因素,它好比傳統(tǒng)燃油車發(fā)動機(jī),做出來容易,做好需要下大功夫。
除了電池本身外,電池包在設(shè)計(jì)之初的缺陷同樣不能忽視,這些缺陷埋下的安全隱患積累到一定程度和就會引發(fā)安全事故。比如電動車對防水有著較高的要求,如果沒有達(dá)到相應(yīng)等級,經(jīng)過長時(shí)間的使用,雨水和路面積水等就會腐蝕電池導(dǎo)致電池短路從而引發(fā)自燃,而一些企業(yè)為了節(jié)省成本從而選擇不提高電池防水等級,鑄下大錯(cuò)。此外電池包中的電池在汽車行駛過程中由于震動會產(chǎn)生摩擦,長時(shí)間使用同樣會導(dǎo)致電池短路,繼而引發(fā)自燃。而汽車震動無法避免,能做的只有加固電池,從而降低短路的風(fēng)險(xiǎn)。
總之,新能源汽車的安全需要各方面的努力,對于企業(yè)而言,需要注重安全上的把控;對于個(gè)人用戶而言,需要注意車輛使用和充電時(shí)的安全性;對于社會而言,需要加強(qiáng)政策上的引導(dǎo)以及管理,畢竟安全是所有車企的底線。