鉅大LARGE | 點擊量：970次 | 2019年05月28日
電動車或將走向無線充電
由于客車企業車型過多，產品開發周期過短等因素，電動客車安全隱患更大，需要重點監管。當問及三元電池暫停使用有無放開時間表時，歐陽明高稱相關部門目前正在制定相關安全標準。
“安全是一個正反饋的概念，而并非我們一強調安全，就讓大家覺得電動汽車不安全。電動汽車還是需要不斷創新的新興產業，既需要社會寬容，同時也需要減少脆弱性，不要因為一兩次安全事故，就嚇跑消費者。”百人會負責人在8月12日百人會夏季論壇暨電動汽車安全報告媒體交流會上表示。
在當天的交流會上，中國電動汽車百人會副理事長、清華大學汽車工程系教授歐陽明高指出，電動汽車安全性涉及三個方面。
一是電池行業，這是最基礎、最核心的電池安全領域，需要進行嚴格的熱管理；二是充電行業，這是一個新興行業，有待進一步規范，無線充電將是未來方向；三是整車行業，由于電動汽車的安全驗證嚴格，整體質量較好，但企業仍需要關注高壓電機系統、碰撞測試以及防水防塵工藝。
不過由于客車企業車型過多，產品開發周期過短等因素，電動客車安全隱患更大，需要重點監管。當問及三元電池暫停使用有無放開時間表時，歐陽明高稱相關部門目前正在制定相關安全標準。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
熱失控需謹慎評估
電池安全性與溫度有關。“電池與發動機等其它部件不同，隨著溫度上升到某一溫度，電池會開始產生副反應，副反應會連鎖形成電池放熱，達到一定程度會使內部短路、隔膜崩潰、電解液燃燒，使溫度迅速上升，形成熱失控，到達最高溫度會形成冒煙、起火甚至爆炸。”歐陽明高表示。
其中，需要注意的是三個特征溫度：一是“自生熱起始溫度”；二是“熱失控起始溫度”，如短路、大規模燃燒；三是“熱失控”最高溫度，如內部核心溫度達到900度甚至接近1000度。
“電池只能在一定溫度范圍內才能正常工作，溫度高了不行，低了也不行。低溫環境下，電池容量放不出來，也充不進去，這是因為電池極化導致的。總之，電池怕冷，如果電池溫度太低，它就不能正常工作。高溫環境下，電池也不能正常工作，正常工作范圍是在45度以內，如果溫度到達90至100度，問題就產生了。電池就會引起一系列‘自生熱反應’。”歐陽明高稱。
“但是有的材料體系熱失控最高溫度只有三四百度，有的電池只冒煙，這跟電池材料體系相關性很大，不同體系的電池溫度指標并不相同。”他解釋道。
盡管電池材料情況不一，但都會有“自生熱起始溫度”，達到這個溫度電池會形成副反應，一般是放熱。
放熱反應會引起溫度升高，溫度升高之后又會引起另一個副反應，導致溫度再升高，形成連鎖反應。
當溫度達到150-250度時，熱失控就會發生，如隔膜崩潰、電解液燃燒等，最高能達到900度以上高溫。
歐陽明高進一步指出，鋰電池由于特性原因存在安全隱患，但并不等于電動車就一定不安全。所以，為了防止電池熱失控，需要嚴格的熱管理，從加熱、散熱、隔熱三個方面使電池溫度始終保持正常范圍內。
所謂散熱，簡言之，就是通過冷卻系統來散熱，這個系統設計非常復雜，有風冷、水冷等散熱方式。而冬天溫度低時還需加熱，但加熱是一個技術相對較難的系統；所謂隔熱，是當一個電池出現熱失控情況后，問題尚未嚴重時就要進行隔熱，以防出現像點鞭炮一樣一個接一個發熱，第一個電池熱傳導到下一個電池，形成連鎖反應。
電動車推動能源轉型
由于我國充電樁行業整體水平相對落后，產品準入門檻低，質量參差不齊。歐陽明高認為，電池充電時容易引發安全問題，而充滿電的電動車更容易出現安全事故。
“如果電池管理系統出現問題，充電樁可能并不能及時反應，電池過充達到150%就會出現大事故，而電池常常充到100%以上，短期內不會出現太大問題，但長期使用電池壽命和安全就會受到影響。”歐陽明高說。
此外，在充電行業中，無線充電的效率正在逐漸提高。無線充電是高頻的，新一代半導體電力電子器件適合高頻，所以它的能量效率并不比傳統的充電方式低多少。
“新一代電力電子器件的出現，使得無線充電技術發展突飛猛進，它的效率在提升，傳統的充電方式效率達到90%以上就非常好了，現在無線充電效率也可以達到90%以上。”歐陽明高說。
但在成本方面，目前的無線充電要比傳統電池高。不過，無線充電在安全性、便利性等方面會有很大提升，這一點可以體現在充電體驗上。
“前一段時間下大雨，電動汽車面臨的主要問題是充電口進雨。如果使用無線充電，就可以避免這個問題。另外使用無線充電，下了車直接走人，就像現在加油站自助加油那樣方便，充電體驗的要求高了之后，肯定會需要無線充電的技術。”歐陽明高說。
此外，無線充電的技術發展和應用除了取決于新一代的電力電子器件，還要依靠精確定位。
“不是人開著去定位，而是要跟車輛的智能化結合。”歐陽明高稱，“所以下一步的發展方向是雙向，車網融合。因此在充電這一端的技術變革將是由有線向無線發展、由單向充電向雙向饋電發展，電網往車送電，將來車也可以往電網回送電。”
電動車曾受人詬病并不環保，因為電池本身的電量來源于燃煤發電，這一過程還會放出大量二氧化碳。不過，歐陽明高認為這個故事沒講完。
“《第三次工業革命》這本書講的就是未來的電動車是用能、儲能、回饋能源的終端，即電動車是能源終端、信息終端，也是物流終端。在這個方向上，無線充電將會起到非常重要的作用。”歐陽明高認為，這才是電動車的完美故事結局。
類似于特斯拉最近要收購美國最大家用太陽能企業Solarcity，馬斯克的目的是要實現利用太陽能為電動汽車充電，并且將多余的電能儲存起來以備后用。“這樣每家每戶都是發電廠，如果電多了，電網里面收購電價合適時用戶就可以賣電，如果電特別便宜時還可以買電，電網波谷時充電，電網波峰時就能夠用電動車放電。所以故事講到這個程度，就不會再說電動車不清潔。”
歐陽明高認為，能源轉型再過30至40年將會完成，目前太陽能轉化效率最高已達到30%，當成本慢慢降低之后就會實現大規模應用。“太陽能、風能都是間歇式能源，它要儲能，最好的方式就是電池。”
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