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特斯拉新能源汽車火災(zāi)引關(guān)注 認(rèn)識(shí)鋰離子電池

鉅大LARGE  |  點(diǎn)擊量:1319次  |  2018年07月06日  

麥科馬克在推特上發(fā)消息稱,“上周(2018.06.15),我丈夫和他的車在洛杉磯的一條大街上失火?!彼l(fā)布了一段視頻,視頻中車停在路邊,火焰和煙霧從下面冒出來。她寫道?!霸谑ニ峥ù蠼值慕煌ㄖ?,沒有發(fā)生交通事故(指的碰撞事故)?!薄爸x謝那對(duì)好心的夫婦,他們把他攔下來,讓他靠邊停車……”。


首先,這輛著火的車是tesla的modelS。從車輛本身,做了安全設(shè)計(jì)措施。所以,特斯拉(Tesla)的一位女發(fā)言人在電子郵件中說,“由于我們的電池結(jié)構(gòu),車輛的機(jī)艙完全不受火災(zāi)影響”。怎么讀都像是打廣告,和ElonMusk同樣風(fēng)格的說辭。


其次,從推特的描述中,更深的反映出車主對(duì)家人安全的擔(dān)憂,“謝天謝地,我的三個(gè)小女孩沒有和他在一起”。


不敢茍同tesla安全“10倍”算法


我們看到,當(dāng)新能源車輛發(fā)生事故時(shí),一方面tesla的發(fā)言人說“我們正在調(diào)查事故發(fā)生的原因”,另一方面,特斯拉汽車援引美國國家防火協(xié)會(huì)(NationalfireProtectionAssociation)和美國聯(lián)邦高速公路管理局(U.S.FederalHighwayAdministration)的數(shù)據(jù)稱,新能源汽車比燃料汽車安全十倍。

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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%

就車輛銷售數(shù)量、使用頻度、使用環(huán)境而言,燃料汽車和新能源汽車,差異非常大,本不能站在一個(gè)平臺(tái)對(duì)比。不能因?yàn)?,都是交通工具的共性,而不顧產(chǎn)品推出時(shí)間的長短,不能使用簡單的概率或別的什么數(shù)據(jù)去對(duì)比。面對(duì)新技術(shù)、新產(chǎn)品、吃螃蟹的用戶,更應(yīng)有自身的衡量標(biāo)準(zhǔn)。單從事故本身,對(duì)于受傷害的車主,可是是100%的概率。不能用商業(yè)的思維,去安撫用戶的生命。


面對(duì)無法杜絕的著火事故,國家、社會(huì)組織和企業(yè)需要聯(lián)合作為


在交通應(yīng)急救援技術(shù)或科普方面,美國都是走在前面的,值得我們借鑒和學(xué)習(xí)。美國消防協(xié)會(huì)(NFPA)早在2010年,就啟動(dòng)了新能源安全的網(wǎng)上培訓(xùn)、教學(xué),并得到美國能源部的資金支持。同時(shí),其聯(lián)合整車企業(yè),開展針對(duì)不同車型的救援技術(shù)在線培訓(xùn)。


新能源的安全問題,不全是車輛自身能完全杜絕的問題,國家、社會(huì)組織和企業(yè)需要聯(lián)合做好新能源車輛的應(yīng)急救援和科普,同樣是保證新能源安全的措施和因素。


新能源汽車高速發(fā)展,交通救援更需要同步跟進(jìn)

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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:勘探測繪、無人設(shè)備

如今,隨著新能源車輛在各地道路上變得越來越常見。安全問題也變得越來越突出和不可回避。我們國家作為新能源汽車消費(fèi)的主要市場,解決好安全問題,已經(jīng)迫在眉睫。目前,用戶對(duì)新能源車輛技術(shù)和電池品質(zhì)的擔(dān)憂,更多的被解讀為對(duì)續(xù)駛里程、功能的擔(dān)憂。其實(shí),安全問題才是關(guān)鍵。用戶不是實(shí)驗(yàn)品,我們從“謝天謝地,孩子不在車上”的擔(dān)憂中,能體會(huì)出什么滋味?


可能會(huì)有人認(rèn)為,我們制定了很多法規(guī),也有很多文件,廠家也有很多建議。然而我個(gè)人感覺,這都遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能解決問題,更重要的是需要整個(gè)消費(fèi)群體對(duì)新能源車輛以及它的電池有正確認(rèn)識(shí),并能基于正確的認(rèn)識(shí)采取有效的措施。這才是完整的消費(fèi)鏈條。


認(rèn)識(shí)鋰離子電池:起火更難撲滅


1、電池診斷和實(shí)時(shí)監(jiān)測也有鞭長莫及的環(huán)節(jié)


新能源汽車使用的鋰離子電池,有其特殊性。主要是化學(xué)能到電能的轉(zhuǎn)化過程。化學(xué)產(chǎn)品,往往對(duì)溫度非常的敏感。而電池系統(tǒng)的溫度采集,一方面,做不到電芯內(nèi)部采集;另一方面,一個(gè)電芯一個(gè)或多個(gè)采集點(diǎn),也不現(xiàn)實(shí),會(huì)導(dǎo)致采集和管理系統(tǒng)硬件的龐大和復(fù)雜。同時(shí),非常多路傳感器,也會(huì)給系統(tǒng)布置、成本、可靠性方面帶來困難。


常規(guī)的溫度采集管理系統(tǒng),主要針對(duì)的是模組級(jí)或系統(tǒng)級(jí)。對(duì)于工藝性、一致性非常好的高品質(zhì)電芯,有限的溫點(diǎn)采集,是完全夠用的。例如,LEAF的電池系統(tǒng)(2010版),只有四個(gè)點(diǎn)的溫度采集。


但是,對(duì)于一致性差、工藝控制差的電芯來說,是很危險(xiǎn)的。電芯本體溫度差異,電芯個(gè)體之間差異很難通過溫度傳感器反映出來。這就是大大的風(fēng)險(xiǎn)。所以說,車輛特別是公共交通使用大巴等,高品質(zhì)的電芯選擇和應(yīng)用,顯得非常關(guān)鍵和重要。


2、發(fā)生事故時(shí),時(shí)間就是生命(監(jiān)測的即時(shí)性)


上面一點(diǎn),談到的溫度采集,還有一點(diǎn)缺憾:那就是,溫點(diǎn)采集,是無法深入到電芯內(nèi)部,在發(fā)生微短路或熱量變化初期,電芯外表面或環(huán)境溫點(diǎn)采集,同樣存在熱傳導(dǎo)的時(shí)間差。而這個(gè)時(shí)間,洽洽是最寶貴的時(shí)間。


電池不同于燃料電池的汽油,一點(diǎn)就著火。碰撞或內(nèi)短路故障發(fā)生,在發(fā)生熱失控前,從短路、冒煙、真到燃燒、更猛烈的爆燃還是緩慢的。我們簡單列舉一下,電芯熱失控狀態(tài)下,故障時(shí)間的概念:LFP從過熱冒煙到起火,可以延遲到10分鐘,這可是寶貴的逃生時(shí)間。所以說,前期提到的大巴使用LFP電池,技術(shù)上是有道理的。


三元鋰離子電池,故障發(fā)生時(shí)間要短的多。起火到爆燃,也只有幾秒的時(shí)間。所以說電池管理系統(tǒng)故障探測的即時(shí)性和準(zhǔn)確性是非常重要的。我猜測,珠海銀隆堅(jiān)持鈦酸鋰離子電池應(yīng)用于大巴,主要也是從安全考慮的。盡管犧牲了能量密度為代價(jià),畢竟消費(fèi)者生命的意義更大。


3、鋰離子電池電解液是浸潤式的,不是干式,同樣存在泄漏的風(fēng)險(xiǎn)


鋰離子電池的電解液主要可燃物質(zhì)就是電解液。電解液正常工作狀態(tài)下,不斷的被正負(fù)極“吸入”和“吐出”(即鋰離子穿梭于正負(fù)極之間),電解液在較低的溫度175℃~185℃就會(huì)大量分解,不僅能釋放出有毒的物質(zhì),還有一定的助燃性。所以日本的科研人員一直在研究防火防爆電解液。


電解液的泄漏,在發(fā)生事故時(shí),一定是幫助了燃燒的程度。在圓柱、方形、軟包鋰離子三種電池中,軟包電池的泄漏風(fēng)險(xiǎn)更大一些。


4、鋰離子電池的滅火,首先是通過降溫來控制熱失控


在最初的新能源火災(zāi)中,是按常規(guī)滅火操作流程完成的。更多的時(shí)候,是以高壓電器火災(zāi)種類救援,考慮高壓電傷害。但是,鋰離子電池有其化學(xué)特殊性,更需要針對(duì)性的采取措施。首先,控制火勢的有效辦法,是給電池有效的降溫,避免持續(xù)高溫下的熱失控和熱失控的蔓延。


所以,在T/CIAPS0002-2017《鋰離子電池企業(yè)安全生產(chǎn)規(guī)范》5.6.3中描述,“初起火災(zāi)可用常見的滅火劑滅火,水是鋰離子電池最有效的滅火劑。”這里強(qiáng)調(diào)一點(diǎn),考慮有電解質(zhì)水的導(dǎo)電危險(xiǎn)性,必須是使用干凈的水。


但是,在車輛電池著火的狀態(tài)下,電池被封在電池箱內(nèi),通過清水很難直接作用在電池上,同時(shí),電池箱體也多在車身底盤下,給救援帶來一定的困難。所以,TESLA在設(shè)計(jì)車身底盤和電池箱體上蓋時(shí),首先考慮的是阻燃性材料應(yīng)用,隔絕或延緩電池系統(tǒng)燃燒帶給乘員艙致命傷害。


法規(guī)無法代替社會(huì)廣泛的培訓(xùn)和科普


盡管新能源汽車推廣也有些年頭了,但在汽車發(fā)展的歷史中,仍然是非常短暫的;仍然是屬于新的應(yīng)用。從技術(shù)的不斷成熟,到用戶的普遍接受,不是短時(shí)間能夠完成的。


早在2016年12月26日,公安部消防局給各省、自治區(qū)、直轄市消防總隊(duì)《印發(fā)關(guān)于印發(fā)新能源汽車滅火救援規(guī)程和鋰電池生產(chǎn)倉儲(chǔ)使用場所火災(zāi)撲救安全要點(diǎn)的通知》:“要求著力加強(qiáng)新能源汽車滅火救援準(zhǔn)備工作,研究破解鋰電池生產(chǎn)、倉儲(chǔ)和使用場所火災(zāi)撲救難題,公安部消防局組織23個(gè)新能源汽車和鋰電池生產(chǎn)企業(yè)集中的省區(qū)、市)公安消防特種開展了專項(xiàng)調(diào)研并組織制定了《新能源汽車火災(zāi)撲救規(guī)程》、《新能源汽車交通事故處置規(guī)程》和《鋰電池生產(chǎn)倉儲(chǔ)使用場所火災(zāi)撲救安全要點(diǎn)》?!?/p>


如果新能源汽車著火了怎么辦?


美國消防協(xié)會(huì)NFPA建議司機(jī)遵循以下步驟:


a)停止。


b)如果可能的話,靠邊。


c)關(guān)掉汽車。出去。


d)在離車輛100英尺遠(yuǎn),同時(shí)注意交通安全。


e)撥打119求助。


f)不要自己去滅火。


從美國NFPA的培訓(xùn)課件中,可以看到非常完整和具備可操作性。從具體行動(dòng)指南到未來的培訓(xùn)計(jì)劃,都非常的標(biāo)準(zhǔn)。個(gè)人感覺這種培訓(xùn)和科普是有意義的,既然事故無法完全避免,那么,就努力降低概率,降低人員傷亡。


如果不解決好用戶擔(dān)憂,會(huì)制約新能源行業(yè)發(fā)展


大眾對(duì)新能源汽車著火事故,是恐懼的。如何采取措施,讓消費(fèi)者放下包袱,不僅僅是一個(gè)“安全十倍”的數(shù)據(jù)計(jì)算就能解決的?;氐轿闹虚_頭的問題,客觀的講,tesla在安全方面,做了很多努力,但是其仍然著火了。美國的救援也很到位,但仍然有人員傷亡。由此可見,在新能源汽車大發(fā)展時(shí)代,如果我們還不重視其中安全問題,情況可能會(huì)更糟糕。


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