鉅大LARGE | 點擊量:541次 | 2022年01月18日
"TSLA自燃"再問:續(xù)航里程和安全是什么關(guān)系
"目前發(fā)生事故的快充電池恰恰都是能量型的,并不是針對快充而設(shè)計的。和此同時,部分公司并不了解快充中的‘門道’,會認(rèn)為快充只要提高充電功率級別就可以了,而不會想到其中的安全隱患",D博士認(rèn)為。
"實際上‘比能量’是一個(技術(shù)發(fā)展)方向,比能量電池的發(fā)展本應(yīng)有和這個體系匹配的安全技術(shù)",他稱:"現(xiàn)在的狀況是比能量提升太快,材料的安全機理和系統(tǒng)防護(hù)技術(shù)跟不上,造成了不匹配"。"其實,公司對電池安全性以及會引發(fā)什么事故等,了解得并不夠深入",在采訪中,D博士忽然拋出一個"重磅炸彈":"換句話說,咱們的技術(shù)研究還不夠,是產(chǎn)業(yè)走在技術(shù)前面了,產(chǎn)品‘先上市場再說’。"
關(guān)于"上海TSLA自燃事件",人們關(guān)注的目光普遍聚焦在車輛自燃的原因、火災(zāi)的撲救方式、現(xiàn)場受損情況,以及后續(xù)"接力自燃"的車型等那么,這次自燃事件和電動汽車及電池技術(shù)的發(fā)展,尤其是續(xù)航里程和用車安全有著怎么樣的關(guān)系,是我們今天要問的問題。
在年銷量已然超過百萬輛的國內(nèi)新能源汽車市場中,長續(xù)航、快充電正逐漸成為消費者的需求,當(dāng)然也是很多電動汽車產(chǎn)品宣傳的重點。為此,記者聯(lián)系到汽車安全和節(jié)能國家重點實驗室的專家D博士(化名),就高能量密度電池、快充,以及電動汽車和傳統(tǒng)車自燃事故之間的差別等問題做了交流。
"超充"技術(shù)和安全之間有何聯(lián)系?
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%
關(guān)于此次TSLA起火的原因,最早有"車主私拉充電線導(dǎo)致",后又有電池專家推測"很可能是超充引起"……本周三,有專家在經(jīng)過現(xiàn)場勘察后初步分析稱:"起火原因是電池短路",并表示還將繼續(xù)進(jìn)行鑒定……
無論這輛車起火原因如何,目前的超充技術(shù)確實是存在著安全隱患的。D博士表示,關(guān)于超充的安全性,一方面是評價快充技術(shù)對電池的適應(yīng)性如何,另一方面是在制定充電策略時,在有限范圍內(nèi)快充。
SOC即電池剩余容量和總的可用容量的比值
"首先,超充電池要為了大功率充電而進(jìn)行重新設(shè)計,這方面國內(nèi)一些公司已經(jīng)在做研究了",D博士說:"目前發(fā)生事故的快充電池恰恰都是能量型的,并不是針對快充而設(shè)計的。而在這個本征基礎(chǔ)上我們還可以做一些安全策略上的設(shè)計,即限制其快充范圍,使其在一定的SOC(StateofCharge,電池荷電狀態(tài),也叫剩余電量,表示電池剩余容量和總的可用容量的比值)范圍內(nèi)快充,這是可以的——能保證10分鐘充到100公里(里程),但不是哪個SOC范圍都可以。假如說想快充就快充,安全隱患就會比較大,這也是電動汽車用戶在使用中比較容易忽略的問題。"
"和此同時,部分公司并不了解快充中的‘門道’,會認(rèn)為快充只要提高充電功率級別就可以了,而不會想到其中的安全隱患。"D博士表示,這也是由于之前電池"比能量"較低,當(dāng)時快充最大的影響就是導(dǎo)致電池的衰減,不會引起安全問題,而由于電池的老化和比能量的提升,恰恰就引發(fā)了這類安全事故。
續(xù)航里程和安全之間有何聯(lián)系?
根據(jù)2018年六月十二日實行的新能源車補貼政策,政府將重點扶持續(xù)航里程長、電池密度高的公司,對能量密度高于160Wh/kg的加大補貼力度;另據(jù)工信部公布的《汽車產(chǎn)業(yè)中長期發(fā)展規(guī)劃》,要求到2020年,動力鋰電池單體能量密度達(dá)到300Wh/kg。
關(guān)于續(xù)航里程和安全之間的關(guān)聯(lián),D博士表示,續(xù)航里程的上升意味著電池"比能量(指參和電極反應(yīng)的單位質(zhì)量的電極材料放出電能的大小)"的提高。目前而言,比能量和安全性是兩個相反的東西,高比能量的電池肯定是更不安全的,因為電化學(xué)特性決定了它更活躍,發(fā)生事故的溫度點也會變得更低。
"實際上,‘比能量’是一個(技術(shù)發(fā)展的)方向,比能量電池的發(fā)展本應(yīng)有和這個體系匹配的安全技術(shù)",D博士稱:"現(xiàn)在的狀況是比能量提升太快,材料的安全機理和系統(tǒng)防護(hù)技術(shù)跟不上,造成了不匹配。"
國家電動乘用車技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟技術(shù)委員會主任王秉剛,近日也在接受其他媒體采訪時指出,不安全的電動汽車還是在設(shè)計制造上不到位。王秉剛舉例稱,目前,日產(chǎn)公司銷售電動汽車近50萬輛,并無火災(zāi)事故;比亞迪累計銷售電動汽車約20萬輛,除兩起因嚴(yán)重碰撞出現(xiàn)火災(zāi)事故外,尚未發(fā)現(xiàn)因內(nèi)部自燃的事故。
"一方面是這些公司電池本身工藝更好,本征安全性也更高;另一方面,這些公司都是能量較保守型的公司,他們的電池比能量的提升較慢。"D博士舉例稱,如比亞迪做的三元切換比較晚,該公司早期采用的是磷酸鐵鋰離子電池,安全性比三元鋰離子電池要好不少。
電動汽車和傳統(tǒng)車的自燃事故有何差別?
"其實,公司對電池安全性以及會引發(fā)什么事故等,了解得并不夠深入",在采訪中,D博士忽然拋出一個"重磅炸彈":"換句話說,咱們的技術(shù)研究還不夠,是產(chǎn)業(yè)走在技術(shù)前面了,產(chǎn)品‘先上市場再說’。"
電動汽車和傳統(tǒng)車自燃事故最明顯的差別在燃燒時間
D博士表示,這關(guān)于傳統(tǒng)車或許是可以的,因為它還屬于機械類產(chǎn)品,出現(xiàn)故障后還來得及反饋迭代。而關(guān)于電動汽車來說,經(jīng)常一反饋就是大問題。"電池是一個儲存了很多能量,并且十分活躍的東西,一旦發(fā)生危險就是著火、爆炸等較嚴(yán)重問題;而傳統(tǒng)車可能出現(xiàn)的機械故障后果不會這么嚴(yán)重,即使是自燃,也是由于電路老化、短路等誘因,很難發(fā)生這種突然的、燃燒劇烈的事故。"
"國內(nèi)也一直在研究有關(guān)電池的安全測試項目,對電池的前期廠檢要求也非常高,會對電池進(jìn)行針刺、火燒、跌落、擠壓等實驗,但這僅針對新電池。而當(dāng)電池使用一段時間,老化變舊后的安全性如何?目前是沒有標(biāo)準(zhǔn)的。此外,電動汽車使用期間的電池安全性也是沒有考量的",D博士補充說。
據(jù)他介紹,關(guān)于電池和快充,電動汽車公司會有相關(guān)實驗驗證,但大多數(shù)是有關(guān)電池衰減的,并且公司的測試無法模擬電動汽車的實際運行,實驗量肯定不會有實際運行的量那么大——因為市場不允許,市場會要求其很快迭代產(chǎn)品,哪怕是加快相關(guān)實驗速度,和實際運行相比也會有差別。