鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:748次 | 2021年05月20日
你開的電動(dòng)汽車真的安全嗎?決定電動(dòng)汽車安全的因素是什么
電動(dòng)汽車安全問題已經(jīng)成為目前消費(fèi)者關(guān)注最重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。電動(dòng)汽車的安全問題已經(jīng)成為電動(dòng)汽車發(fā)展的最為關(guān)鍵的因素。隨著電動(dòng)汽車的銷量上升迅猛,電動(dòng)汽車自燃、斷電停車、碰撞起火和充電過充等問題頻繁發(fā)生,伴隨著車輛、電池及線束的老化,電動(dòng)汽車安全風(fēng)險(xiǎn)正進(jìn)一步增大。
在最近我國電動(dòng)汽車百人會(huì)上,副理事長歐陽明高說:不管由什么引起,電動(dòng)汽車安全事故的重要表現(xiàn)是電池?zé)崾Э?。電池組中單體電池的電芯熱失控后,瞬間可將溫度升溫的幾百度,隨著電池組溫度升高,其他電池迅速達(dá)到燃點(diǎn),紛紛出現(xiàn)電池失控甚至起火或者爆炸。
在目前市場環(huán)境下,電動(dòng)汽車電池分為兩種材質(zhì),分別為磷酸鐵鋰離子電池和三元鋰離子電池。而三元鋰離子電池中含有鈷元素,所以電池活性非常高,而三元鋰離子電池的能量密度大,而且熱穩(wěn)定性比較差,當(dāng)單體電池發(fā)生熱失控后,溫度超過200度后,電池中的電解液或者炭層吸收氧氣出現(xiàn)爆燃,而磷酸鐵鋰離子電池相比較較安全,能量密度相比較較低,所以穩(wěn)定性相對(duì)來說比較高。在700度以上才會(huì)分解燃燒。當(dāng)然,這都是理論方面的數(shù)據(jù),在現(xiàn)在市場上,三元電池的安全性能大大提高。
電動(dòng)汽車安全性可以做到比燃油車還要安全
在炎炎夏日,燃油車自燃現(xiàn)象很多,但是相關(guān)于電動(dòng)汽車來說,很多消費(fèi)者對(duì)燃油車更放心,重要是大家并不了解電動(dòng)汽車的運(yùn)行方式。感覺高壓電會(huì)非常危險(xiǎn),而且電池組容易自燃。但是在目前的技術(shù)條件下,電池的安全性能完全可以通過系統(tǒng)調(diào)整或者溫度控制來做到更好的安全。當(dāng)然,這種安全是建立在整車控制系統(tǒng)方面,單方面的對(duì)電池進(jìn)行安全防護(hù)并不能解決電動(dòng)汽車的整體安全。據(jù)筆者了解,現(xiàn)在的電動(dòng)汽車自燃現(xiàn)象中,由電池引起的熱失控現(xiàn)象比例占整體熱失控的30%左右。所以,變壓器控件、線束、高壓系統(tǒng)、充電機(jī)、操作方式等等都成為車輛安全的重要指標(biāo)。
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%
在電池核心材質(zhì)方面已經(jīng)形成了良好的阻燃性能材質(zhì)大提升,正負(fù)極安全性、阻燃隔膜、阻燃電解質(zhì)、阻燃材料等大大提高了電池性能。
確保電動(dòng)汽車安全,整車公司更是責(zé)無旁貸。其中,科學(xué)的安全理念、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)拈_發(fā)流程、超越同級(jí)的碰撞保護(hù)性能、完善的電子電氣安全保護(hù)方法等都必不可少。日產(chǎn)純電動(dòng)轎車聆風(fēng),全球銷售第一的電動(dòng)汽車,銷量達(dá)幾十萬臺(tái),沒有出現(xiàn)過一起重大事故。這得益于日產(chǎn)分層、分級(jí)的安全理念首先是防控事故發(fā)生;其次一旦發(fā)生熱失控,要盡量防止整車燃燒、爆炸;再次,出了事,要把事故控制在可控范圍內(nèi),造成的后果要跟燃油車相同。為此,他們采用了嚴(yán)格的V型開發(fā)模式,從材料、單體電芯到電池包、模組,從設(shè)計(jì)層到驗(yàn)證測試層,全部嚴(yán)格按照上述理念和模式進(jìn)行。
榮威旗下的混合動(dòng)力汽車榮威550插電式混合動(dòng)力轎車的電池以及現(xiàn)在新上市的榮威ERX5和Ei5等車型的動(dòng)力鋰電池,不僅按照國家標(biāo)準(zhǔn)通過了針刺、火燒、電化學(xué)、高壓、碰撞以及極端寒冷、極端炎熱等試驗(yàn),還通過了美國UL公司的專業(yè)安全認(rèn)證。考慮到紐約遭遇臺(tái)風(fēng)海水倒灌時(shí),十幾輛電動(dòng)汽車燒毀,上汽的整車浸水試驗(yàn)耗時(shí)大概9個(gè)月,把整個(gè)電池包浸在海水里面,結(jié)果是系統(tǒng)完好無損。
電動(dòng)技術(shù)的突破和產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程可能比人們預(yù)期的要來得快。李平說,當(dāng)前,鋰離子電池能量密度較2012年提高了1.5倍,2020年動(dòng)力鋰電池能量密度提升至300Wh/kg,2025年達(dá)到350Wh/kg,從技術(shù)上看沒有問題。市場容量快速提升帶來的規(guī)模效益,也將大大降低動(dòng)力鋰電池的成本。但必須看到,由此帶來的安全性挑戰(zhàn)會(huì)大幅提升,圍繞300Wh/kg以上高能量密度鋰離子電池的安全技術(shù)體系,將成為新一代高性能電動(dòng)汽車最重要的核心技術(shù)。
總結(jié):電動(dòng)汽車的安全問題成為目前制約電動(dòng)汽車發(fā)展的關(guān)鍵因素。而安全問題也考驗(yàn)車企的研發(fā)實(shí)力和對(duì)車輛的整體把控。從目前已經(jīng)量產(chǎn)的車型來看,基礎(chǔ)安全問題已經(jīng)得到有效解決,車輛控溫技術(shù)的普遍應(yīng)用和車輛高壓系統(tǒng)的合理化運(yùn)行設(shè)計(jì)都在一定程度上解決了車輛長期高溫運(yùn)行的弊端,可靠性大大提高。電池本身每度電的價(jià)格低,是最直觀的成本。加上前面所說,對(duì)用戶來說,成本是否真的低,還要看全生命周期度電成本。
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
除了上面的兩種成本,電池的維護(hù)成本也要考慮。針對(duì)電芯本身的維護(hù),重要指手動(dòng)均衡。BMS自帶的均衡功能受限于自身設(shè)計(jì)均衡電流的大小,可能無法實(shí)現(xiàn)電芯之間的理想均衡,隨著時(shí)間的積累,電池組中就會(huì)出現(xiàn)壓差過大問題。遇到此類情形,只得進(jìn)行手動(dòng)均衡,對(duì)電壓過低的電芯單獨(dú)充電。這種情形出現(xiàn)的頻率越低,則維護(hù)成本越低。
3能量密度高/功率密度高
能量密度,指單位重量或者單位體積內(nèi)包含的能量;功率密度是指單位重量或者體積對(duì)應(yīng)的最大放電功率的數(shù)值。在道路車輛有限的空間內(nèi),只有通過提高密度才能有效提高總體能量和總體功率。加之,當(dāng)前的國家補(bǔ)貼,把能量密度和功率密度作為衡量補(bǔ)貼檔次的門檻,更加強(qiáng)化了密度的重要性。
但能量密度與安全性之間,存在著一定的矛盾關(guān)系,隨著能量密度的提高,安全性總會(huì)面對(duì)更新更艱巨的挑戰(zhàn)。
4庫倫效率高
鋰離子電池放電過程中放出的能量與此次放電之前電池從0開始充入電池的能量之比,叫做庫倫效率。效率的高低,重要與電池內(nèi)阻大小有關(guān)。相關(guān)于其他類型的可充電電池,鋰離子電池的充放電效率比較高,一般都在98%以上,因此,這個(gè)參數(shù)往往不被過多提及。