鉅大LARGE | 點擊量:1689次 | 2021年08月26日
我國新能源汽車的發(fā)展存在什么問題?
我國新能源汽車產(chǎn)業(yè)始于21世紀初。2001年,新能源汽車研究項目被列入國家十五期間的863重大科技課題,并規(guī)劃了以汽油車為起點,向氫動力車目標挺進的戰(zhàn)略。十一五以來,我國提出節(jié)能和新能源汽車戰(zhàn)略,政府高度關注新能源汽車的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化。
自2012年來,國家頒布《節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2012-2020年)》,明確將新能源純電動汽車作為十大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)和汽車工業(yè)轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略方向。通過前期新能源汽車的培育和示范推廣,2015年我國新能源汽車爆發(fā)式發(fā)展,各新能源汽車車型齊頭并進,如火如荼。2016年我國新能源汽車全年銷量達50.7萬,約占據(jù)國際新能源汽車半壁江山,躋身為全球最大的新能源汽車市場。
一、背景情況
目前,國內(nèi)傳統(tǒng)汽車公司、低速電動汽車公司轉(zhuǎn)型升級,新能源汽車公司、零部件公司、設計公司新進入,共同推進新能源汽車的創(chuàng)新發(fā)展;國外品牌車企也加快新能源汽車的布局和車型規(guī)劃,甚至連超過通用汽車市值的特斯拉汽車也已準備入駐我國,我國新能源汽車時代即未來臨。
新時期,我國新能源汽車快速發(fā)展并取得了系列不俗的成就,但也面對著新能源汽車安全的重大考驗。自2012年來,新能源汽車產(chǎn)品技術(shù)不斷沖破和成熟,但是汽車安全事故卻面對著倍增的局面。2016年國內(nèi)新能源汽車發(fā)生起火事故29起,共40輛車,其中新能源乘用車和專用車事故率達97%。數(shù)據(jù)聲明,新能源汽車的安全性能還是有待提高,安全事故不得不令人深思。
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%
二、安全事故問題現(xiàn)狀
新能源汽車繁榮的背后,安全事故現(xiàn)狀及問題逐步成為汽車行業(yè)的新話題或?qū)⒎恋K電動汽車的發(fā)展和普及。這就要我們認真分解下,新能源汽車安全事故究竟有什么原由造成的?眾所周知,新能源汽車與傳統(tǒng)汽車最大的差別在于動力系統(tǒng)的革新(動力鋰離子電池),而傳統(tǒng)汽車各模塊相對成熟可靠,那么最有可能的就是動力鋰離子電池的問題。
2016年,國內(nèi)新能源汽車起火原由以自燃事故最多,共9起,占比31%,可知電動電池原由是新能源汽車起火事故或安全事故的緊要原由,零部件故障、充電、浸水等大都導致短路或電氣功能故障,或多或少與電池系統(tǒng)有一定的關聯(lián)。
造成新能源汽車安全事故的原由在于整車非電動汽車平臺改裝造成電池的承載隱患,動力鋰離子電池系統(tǒng)的缺陷(含電化學反應問題)、電池材料不過關、電池使用不當?shù)纫蛩?。究其根本,動力鋰離子電池引發(fā)的新能源汽車自燃案例緊要由機械安全、電氣安全、功能安全和化學安全導致,其中電氣安全和化學安全為典型,更多體今朝新能源汽車靜態(tài)放置情況下,而功能安全也越來越受重視。在汽車電子化程度越來越高的今天,電氣安全相對而言更加成熟,但是功能安全和化學安全為新的課題。比如,功能安全方面電池系統(tǒng)管理不完善而不能夠提前監(jiān)控、報警故障,從而將導致電池過充、短路、漏液,最終引發(fā)起熱失控、自燃、起火。
三、安全事故問題分解
一般來說,新能源汽車發(fā)生事故時,大抵都會伴隨著火、聲、光、煙霧等熒屏特效。但是傳統(tǒng)汽車一般在于車輛動態(tài)運行中重碰撞事故導致電池起火,而新能源汽車無論在車輛動態(tài)運行或者車輛靜態(tài)放置都可能引發(fā)電池起火、自燃等。結(jié)合新能源汽車四大安全考慮,我們重點分解下靜態(tài)放置的安全隱患,即電氣安全、化學安全、功能安全。
表1動力鋰離子電池典型安全問題分解
從上表可以得到,電氣安全方面,新能源汽車公司在新產(chǎn)品開發(fā)時已經(jīng)考慮FMEA、FMA等,傳承傳統(tǒng)汽車電子電器方面的開發(fā)相關相關經(jīng)驗,該風險相對較小。但是隨著汽車電子電器零部件的使用數(shù)量多,產(chǎn)品使用比例逐步達到40%或以上,其電磁兼容CAN通訊協(xié)議、高低電壓隔離等問題越來越復雜,其出現(xiàn)的后果均比較嚴重。某種程度上,電氣安全成為新能源汽車不可忽視的一環(huán)。
化學安全方面,涉及到電化學相對來說比較新。比如說電池系統(tǒng)不同形式內(nèi)短路可能會導致熱失控,然后再出現(xiàn)系列的連鎖反應負極分析、正極分析、鹽與溶劑反應、溶劑完全燃燒;再者電池過充過放,化學腐蝕均會出現(xiàn)安全事故。這可能是新能源汽車靜置狀態(tài)下要防范的方面。
功能安全方面,涉及到動力鋰離子電池的被動安全管理,要電池管理系統(tǒng)(bMS)、pack、整車、充電樁等各方的協(xié)同合作才能夠?qū)崿F(xiàn)。通過bMS的監(jiān)控、預警,以保障動力鋰離子電池在任一隨機故障下,不會出現(xiàn)系統(tǒng)故障或出現(xiàn)重大安全事故。這是最要技術(shù)攻關和沖破的,其經(jīng)濟成本份額占比相對較高。
四、相關發(fā)展提議
隨著電動汽車的快速發(fā)展,電動汽車所帶來的安全問題成為汽車行業(yè)的熱點和難點。在傳統(tǒng)汽車與新能源汽車并存發(fā)展的新時期,新能源汽車安全事故促使消費者對電動汽車安全性的疑慮進一步加深,消費者是被政策綁架買新能源汽車呢,還是心甘情愿掏血汗錢買新能源汽車呢,無疑是讓人心里打鼓。因此,有關新能源汽車安全問題,政府非得高度重視、公司非得高度擔當,同時可以考慮如下提議:
首先,風險源頭規(guī)避。理新鮮能源汽車安全事故潛在的隱患源頭,在新能源汽車安全設計伊始就充足考慮潛在的風險并積極應對。
后果評估導向。評估新能源汽車潛在的重大安全事故隱患,增強產(chǎn)品在嚴苛的工況情景的實驗驗證,強化產(chǎn)品加工過程中事前、事中的質(zhì)量管控,杜絕重數(shù)量輕質(zhì)量的現(xiàn)象。
提升技術(shù)水平,降低成本。一方面,增強整車及動力鋰離子電池公司增強整車結(jié)構(gòu)及控制技術(shù)、電池本體及成組技術(shù)研究,提升整車及電池系統(tǒng)安全水平;另一方面,充足整合國內(nèi)外第三方公共技術(shù)服務平臺資源,統(tǒng)一動力鋰離子電池規(guī)格和充電設施設備標準等方式降低成本。
動力鋰離子電池測評支撐。建立和完善新能源汽車動力鋰離子電池行業(yè)標準體系,推進新能源汽車動力鋰離子電池產(chǎn)品開發(fā)、加工、使用、回收各環(huán)節(jié)的安全評估和評價。如在電池供貨前進行嚴格的充放電性能探測、熱衰退探測、破壞性探測。