鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量：668次 | 2020年09月01日
動(dòng)力電池領(lǐng)域被忽視的“新命題”
8月初，大連發(fā)生一起電動(dòng)網(wǎng)約車自燃事故，根據(jù)當(dāng)?shù)孛襟w報(bào)道，事故初步了解是電池起火。
7月，國(guó)內(nèi)能統(tǒng)計(jì)到的電動(dòng)汽車起火事故就有14起，其中有明確時(shí)間地點(diǎn)信息的有12起。
在起火事故的追蹤中，第一類的產(chǎn)品設(shè)計(jì)缺陷類的原因越來越少，而第二類的原因則越來越多，尤其是在具體使用過程中存在的問題，往往被忽視。
起火事故頻發(fā)，暴露出一些和往年不同的情況，值得行業(yè)關(guān)注。
根據(jù)國(guó)家新能源汽車事故調(diào)查專家組對(duì)于最近起火事故原因的分析來看，主要集中為兩大類：
符合Exic IIB T4 Gc防爆標(biāo)準(zhǔn)
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%
一類是明顯的產(chǎn)品設(shè)計(jì)缺陷。另一類則是非產(chǎn)品設(shè)計(jì)類缺陷，主要集中在產(chǎn)品驗(yàn)證周期短、安全驗(yàn)證體系不完善、產(chǎn)品安全邊界設(shè)定不足，使用和充電過程。
例如在以下場(chǎng)景：
①市場(chǎng)上還存在一些電動(dòng)汽車在使用過程中發(fā)生底盤磕碰的問題，但并沒有及時(shí)檢修，可能存在底盤密封失效，這種失效很有可能帶來起火隱患。
②國(guó)內(nèi)一家車企通過安全排查發(fā)現(xiàn)，不少電池汽車使用過程中，一些充電場(chǎng)景下充電樁會(huì)出現(xiàn)瞬間1000安培左右的大電流沖擊，這是正常充電的十倍，而這種大電流沖擊會(huì)造成電池析鋰?？赡転榘踩裣码[患。
③目前的電動(dòng)汽車主要圍繞私家車設(shè)計(jì)，電池的設(shè)計(jì)壽命是15——20萬公里，但是從實(shí)際終端走向看，7成以上走向了網(wǎng)約車，具體使用過程中2年可能就已經(jīng)達(dá)到設(shè)計(jì)壽命，后續(xù)仍然繼續(xù)運(yùn)營(yíng)，這種情況往往并沒有檢查，因此也存在不小的隱患。
IP67防水，充放電分口 安全可靠
標(biāo)稱電壓：28.8V
標(biāo)稱容量：34.3Ah
電池尺寸：(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域：勘探測(cè)繪、無人設(shè)備
中國(guó)科學(xué)院院士歐陽明高介紹，電動(dòng)汽車動(dòng)力電池的安全包括本征安全、被動(dòng)安全、主動(dòng)安全。這其中，本征安全已經(jīng)做的逐步完善，但是在被動(dòng)安全和主動(dòng)安全環(huán)節(jié)，依然還有很大的改善空間。
所謂的本征安全，就是電池的設(shè)計(jì)和制造，設(shè)計(jì)層面重點(diǎn)包括基于材料熱穩(wěn)定性和電池?zé)崾Э貦C(jī)理的設(shè)計(jì)，制造層面則主要涉及智能化、過程監(jiān)測(cè)、制造品質(zhì)等。
目前，基于比能量200Wh/Kg的電池本征安全已經(jīng)相對(duì)成熟，目前重點(diǎn)攻關(guān)的是300Wh/Kg的電池本征安全，這是目前產(chǎn)業(yè)化攻關(guān)的重點(diǎn)。
在被動(dòng)安全層面，目前面臨一定程度的問題，這就包括了上文提到的電池箱體底盤碰撞、泡水等問題。
此外，被動(dòng)安全最為重要的一點(diǎn)是防止熱蔓延，為了防止電池模塊熱蔓延甚至是整個(gè)包的熱蔓延，目前行業(yè)內(nèi)已經(jīng)在隔熱材料的使用上形成共識(shí)，同時(shí)逐步考慮在300Wh/Kg的電池上采用滅火裝置。
除了本征安全和被動(dòng)安全，主動(dòng)安全的價(jià)值開始被行業(yè)加以重視。
“主動(dòng)安全是最有空間的，成本不增加，但是附加值增加很多，因?yàn)橹恍枰浖惴ǖ?。?/p>
歐陽明高表示，主動(dòng)安全的前提和基礎(chǔ)是電池管理系統(tǒng)要做好，狀態(tài)估計(jì)要準(zhǔn)，把使用邊界控制的好，不要進(jìn)入不允許的超出邊界的情況。內(nèi)短路、制造、顆粒形成的各種各樣的隱患要能預(yù)警。目前存在的最主要問題是傳感器還是偏少。
充電安全也是主動(dòng)安全控制的重要方面。
目前看，現(xiàn)在充電發(fā)生的事故占比比較高。從機(jī)理的角度，快充、充滿或者過充的時(shí)候也是熱失控最容易發(fā)生的時(shí)候，尤其是充電析鋰的問題引發(fā)熱失控。因?yàn)槌潆姴粌H僅是電池，也跟車、充電機(jī)、充電站有關(guān)。未來幾年，充電控制慢慢會(huì)發(fā)展出細(xì)分的行業(yè)受到關(guān)注。
此外，還有全生命周期的安全性，其前提是健康狀態(tài)的準(zhǔn)確估計(jì)。
包括歐陽明高在內(nèi)的多位業(yè)內(nèi)人士都認(rèn)為，可以在主動(dòng)安全方面引入人工智能、大數(shù)據(jù)、云平臺(tái)，為提升電池管理、電池預(yù)警、電池充電控制和電池壽命預(yù)測(cè)與評(píng)估的技術(shù)水平，如果把這些實(shí)施好，300Wh/Kg電池高鎳三元電池的全生命周期安全在兩年內(nèi)有望解決。
