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UL汽車業(yè)務(wù)總監(jiān)王昊博:自燃需從動(dòng)力鋰電池設(shè)計(jì)源頭找原因

鉅大LARGE  |  點(diǎn)擊量:839次  |  2022年01月19日  

隨著國家新能源汽車補(bǔ)貼逐步退坡,其整個(gè)行業(yè)開始進(jìn)入全面競爭階段,動(dòng)力鋰電池作為純電動(dòng)汽車的核心零部件,它的安全性、可靠性以及性能是新能源汽車產(chǎn)業(yè)當(dāng)下亟待解決的產(chǎn)業(yè)痛點(diǎn)。安全是新能源汽車發(fā)展的最后底線,也是關(guān)乎消費(fèi)者切身利益的頭等大事,兩個(gè)月內(nèi),純電動(dòng)汽車頻頻自燃,令消費(fèi)者對新能源汽車安全性的質(zhì)疑不絕于耳。


在七月二十二日常州2019智電汽車安全技術(shù)國際高峰論壇中,針對動(dòng)力鋰電池產(chǎn)業(yè)相關(guān)問題,UL互聯(lián)技術(shù)事業(yè)集團(tuán)總裁周威芳,UL全球副總裁、大中華區(qū)總裁馮皓,UL汽車業(yè)務(wù)發(fā)展總監(jiān)王昊博接受包括蓋世汽車在內(nèi)的媒體采訪,并發(fā)表相應(yīng)看法。


在談及電動(dòng)汽車頻頻發(fā)生自燃事故時(shí),王昊博表示,最近一段時(shí)間所發(fā)生的很多自燃事故,都不是在碰撞時(shí)造成的,更多是在靜止?fàn)顟B(tài)或充電時(shí)發(fā)生的。我們在項(xiàng)目相關(guān)經(jīng)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),部分動(dòng)力鋰電池在設(shè)計(jì)之初,可能就沒有考慮到足夠多的風(fēng)險(xiǎn)防范,因?yàn)殡姵卦O(shè)計(jì)會(huì)受性能、制造工藝以及尺寸大小等多方面限制,很多工程師在設(shè)計(jì)之時(shí),要多維度考慮限制條件,進(jìn)行最佳平衡。


例如線束走向是否影響電池安全性能,在制造過程中線束被擠壓后是否又存在安全隱患等,這些都要在測試階段就進(jìn)行解決。


馮皓補(bǔ)充道,有關(guān)電動(dòng)汽車頻頻自燃,第一是設(shè)計(jì)層面,第二是在生產(chǎn)層面,第三是在使用層面,在鋰離子電池系統(tǒng)出現(xiàn)問題后,公司內(nèi)部要進(jìn)行分析和改進(jìn),提出后續(xù)改進(jìn)方法,但這要一個(gè)過程。

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充電溫度:0~45℃
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-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%

以下為訪談實(shí)錄(內(nèi)容有刪減):


問:無論是TSLA還是其它我國品牌電動(dòng)汽車型都出現(xiàn)了自燃事件,當(dāng)自燃事故發(fā)生后,UL作為第三方檢測機(jī)構(gòu),要進(jìn)行怎么樣的權(quán)責(zé)劃分?假如是第三方檢測合格產(chǎn)品出現(xiàn)了自燃問題,UL將扮演怎么樣的角色?


周威芳:促進(jìn)一個(gè)行業(yè)的發(fā)展,要一套合理的解決方法,能夠讓用戶感覺更安全,對市場更信任,權(quán)責(zé)劃分這個(gè)是次要的。追責(zé)之后,假如沒有一個(gè)方法幫助整個(gè)行業(yè)發(fā)展,那慘劇的發(fā)生就毫無意義。


實(shí)行第三方認(rèn)證體系,這么多年執(zhí)行下來,相對而言是成功的,或者說關(guān)于產(chǎn)業(yè)發(fā)展是有促進(jìn)用途。,但產(chǎn)品認(rèn)證是一個(gè)循環(huán),包括從樣品設(shè)計(jì)、測試、第三方認(rèn)證,最終定型,接下來還要通過眾多環(huán)節(jié)確保最終生產(chǎn)批次的產(chǎn)品,跟樣品完全一致,即便如此,現(xiàn)階段所有產(chǎn)品多無法保障100%的安全性。一個(gè)產(chǎn)品從設(shè)計(jì)到產(chǎn)量,最終投入使用,眾多因素會(huì)造成不可測的影響。但是從第三方認(rèn)證多年相關(guān)經(jīng)驗(yàn)來看,驗(yàn)證過程是公司之間相互配合的過程,只有合作才能保證產(chǎn)品的最終效果,這一點(diǎn)至關(guān)重要。例如動(dòng)力鋰電池,電動(dòng)汽車自燃原因眾多,我們要從設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、使用各個(gè)環(huán)節(jié)一共努力,確保產(chǎn)品安全性能。


問:現(xiàn)階段,電動(dòng)汽車國內(nèi)產(chǎn)銷較大,但出口較少。在標(biāo)準(zhǔn)方面,國內(nèi)電動(dòng)汽車標(biāo)準(zhǔn)和國際標(biāo)準(zhǔn)差距在哪?該如何解決這一問題?

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標(biāo)稱電壓:28.8V
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應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測繪、無人設(shè)備

馮皓:目前的確出口到國外的新能源汽車體量不。這可能和各個(gè)國家的法規(guī)要求,對電動(dòng)汽車的支持有關(guān),國內(nèi)整車市場想要實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車出口,往往采取小批量定制化改造滿足出口市場的準(zhǔn)入和法規(guī)要求,這就必然導(dǎo)致公司放棄大規(guī)模出口的想法。在整個(gè)過程中,出口本身設(shè)計(jì)到電池運(yùn)輸、安全等種種因素,包括電動(dòng)汽車在內(nèi),在國外涉及到售后等問題比較麻煩,從長遠(yuǎn)角度來看,國內(nèi)車企想要建立開拓國外新能源汽車市場,首先在研發(fā)階段,就要了解目標(biāo)市場的法規(guī)要求,在開發(fā)時(shí)就進(jìn)行改良。


汽車產(chǎn)業(yè)很重要一點(diǎn)是全球網(wǎng)絡(luò),銷售網(wǎng)絡(luò)、售后服務(wù)網(wǎng)絡(luò),尤其是電動(dòng)汽車,它包含一些零部件加之較高,風(fēng)險(xiǎn)較大的組件,所以現(xiàn)在像CATL(300750)這種公司,正在歐洲投資建設(shè)電芯廠,在不久后,整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的內(nèi)化可能會(huì)促進(jìn)我國電動(dòng)汽車出口。


問:除電動(dòng)汽車和混合動(dòng)力汽車標(biāo)準(zhǔn)外,關(guān)于"大火"的氫燃料動(dòng)力電池汽車是否有標(biāo)準(zhǔn)規(guī)劃?其次動(dòng)力鋰電池的問題究竟在哪,有該從什么角度消除隱患?


王昊博:有關(guān)氫燃料動(dòng)力電池,現(xiàn)階段還沒有一個(gè)專用標(biāo)準(zhǔn),但是關(guān)于氫燃料儲(chǔ)存是有相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的,關(guān)于加氫站,也有標(biāo)準(zhǔn)出臺(tái)。目前UL出臺(tái)了全球第一個(gè)有關(guān)加氫站安全審核標(biāo)準(zhǔn),具有實(shí)際的可操作性,并且已經(jīng)被客戶所采用?,F(xiàn)在歐洲客戶已開始采用這套標(biāo)準(zhǔn)檢測并出口到北美,眾所周知,加氫壓力較大,如何在高壓下進(jìn)行安全性檢測,是我們綜合了多年防爆高壓相關(guān)經(jīng)驗(yàn)做出的落地標(biāo)準(zhǔn)。


目前,氫燃料動(dòng)力電池的發(fā)展處在一個(gè)大幅降低成本的階段,高昂的成本就是氫能發(fā)展的瓶頸。眾多貴重金屬在里面,同時(shí)關(guān)于配套要求極高,所以現(xiàn)階段它的應(yīng)用產(chǎn)經(jīng)還是和動(dòng)力鋰電池是一個(gè)互補(bǔ)的關(guān)系。在長途商用車方面,氫燃料動(dòng)力電池經(jīng)濟(jì)性更佳,短途還是以動(dòng)力鋰電池為主。


如何改進(jìn)電池,根據(jù)我國消費(fèi)品質(zhì)量安全促進(jìn)會(huì)的王昆副秘書長透露,現(xiàn)在根據(jù)反饋研究,最近一段時(shí)間所發(fā)生的很多自燃事故,都不是在碰撞時(shí)造成的,更多是在靜止?fàn)顟B(tài)或充電時(shí)發(fā)生的。我們在項(xiàng)目相關(guān)經(jīng)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),部分動(dòng)力鋰電池在設(shè)計(jì)之初,可能就沒有考慮到足夠多的風(fēng)險(xiǎn)防范,因?yàn)殡姵卦O(shè)計(jì)會(huì)受性能、制造工藝以及尺寸大小等多方面限制,很多工程師在設(shè)計(jì)之時(shí),要多維度考慮限制條件,進(jìn)行最佳平衡。


例如線束走向是否影響電池安全性能,在制造過程中線束被擠壓后是否又存在安全隱患等,這些都要在測試階段就進(jìn)行解決。在汽車行業(yè)叫VV過程,整個(gè)過程當(dāng)中要不停地去測試設(shè)計(jì)出來的產(chǎn)品是不是具備最基本的安全性要求。無論零部件公司還是整車廠商,肯定都希望做出優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品,最安全的產(chǎn)品,在這設(shè)計(jì)過程中,由于技術(shù)的不斷進(jìn)步,標(biāo)準(zhǔn)也在不停地新增各方面研究。從人員、材料到制造工藝,都要有一套標(biāo)準(zhǔn)令我國走在整個(gè)變動(dòng)趨勢的全球前沿,給工程師一個(gè)非常標(biāo)準(zhǔn)的測試流程,會(huì)清晰他們的設(shè)計(jì)思路。更多標(biāo)準(zhǔn)是安全性的考慮,因?yàn)榘踩冀K是市場接受程度最關(guān)鍵的指標(biāo)。


問:UL公布了許多電動(dòng)安全方面的標(biāo)準(zhǔn),在未來,有何安全標(biāo)準(zhǔn)制定方面的計(jì)劃?


周威芳:有關(guān)標(biāo)準(zhǔn),UL是一個(gè)起草機(jī)構(gòu),目前在美國有1800部美國國家標(biāo)準(zhǔn)是UL起草的,目前,UL規(guī)劃的起草標(biāo)準(zhǔn)有很多。例如,第一個(gè)是有關(guān)無人駕駛汽車的網(wǎng)絡(luò)安全規(guī)范和評估流程標(biāo)準(zhǔn),這部標(biāo)準(zhǔn)叫UL4600,現(xiàn)在初稿已經(jīng)結(jié)束,等待標(biāo)委會(huì)達(dá)成共識(shí)。在內(nèi)部,我們有技術(shù)委員會(huì)來組織不同公司,不用利益的相關(guān)方,促進(jìn)大家達(dá)成共識(shí),標(biāo)準(zhǔn)并非一家之言。同時(shí),UL現(xiàn)在起草機(jī)器人標(biāo)準(zhǔn)。目前,我國有近50家公司是UL技術(shù)專家標(biāo)委會(huì)成員,成為UL標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)、起草委員會(huì)技術(shù)組成員有一個(gè)好處,就是標(biāo)準(zhǔn)一旦進(jìn)行修訂,它們會(huì)第一時(shí)間了解,這些具有很強(qiáng)技術(shù)背景的公司,很多想法能夠平衡各方利益,代表各方想法。


問:雖然燃料動(dòng)力電池在我國銷量很多,不過從政策支持角度來看,它正在處于一個(gè)爆發(fā)千葉,UL作為檢測認(rèn)證機(jī)構(gòu),如何看待我國新能源汽車技術(shù)路線的問題?以后會(huì)不會(huì)涉足氫燃料動(dòng)力電池領(lǐng)域?


周威芳:所謂路線問題,就是氫燃料動(dòng)力電池跟動(dòng)力鋰電池的選擇,在我們看來,這兩種技術(shù)根本沒有任何沖突。從實(shí)際應(yīng)用來看,氫燃料動(dòng)力電池雖然也有電池之名,但它實(shí)際上是一個(gè)發(fā)電機(jī),出現(xiàn)電能,直接驅(qū)動(dòng)電機(jī),但是多余電量必需有一個(gè)儲(chǔ)能設(shè)備,將它儲(chǔ)存起來,要時(shí)在進(jìn)行釋放,在燃料動(dòng)力電池汽車上,依舊有儲(chǔ)能電池。從目前來看,兩種電池在未來的技術(shù)路線上其實(shí)是互補(bǔ)的,應(yīng)用場景不同,氫燃料動(dòng)力電池更適合長途運(yùn)輸,包括對周邊加氫站的要求,基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)要求更多。關(guān)于城市內(nèi)通勤,三四百公里的交通距離,現(xiàn)在純電動(dòng)汽車完全能夠達(dá)到這個(gè)續(xù)航里程。


王昊博:氫燃料動(dòng)力電池汽車發(fā)展最快的當(dāng)屬日本,日本現(xiàn)階段就是兩種技術(shù)路線戰(zhàn)略并舉,這種實(shí)際案例可以給我們供應(yīng)更多思考想法。


問:動(dòng)力鋰電池除了自然所引發(fā)的安全性問題,還有一個(gè)隱性問題是輻射,在動(dòng)力鋰電池檢測中,是不是也包括這個(gè)問題?


王昊博:EMI輻射這方面我們正在研究,這個(gè)問題要大家在整個(gè)整車上去看,單獨(dú)只看電池沒有太大意義,能量要搭載里程去看?,F(xiàn)在跟合作伙伴也在討論關(guān)于EMI而言,更多輻射來源是在哪里,輻射強(qiáng)度是不是對健康有影響,這個(gè)要從醫(yī)學(xué)層面論證。目前,針對EMI更多是如何去測試,用怎么樣的方式,在怎么樣的環(huán)境中去測試,能夠逼近最現(xiàn)實(shí)的行駛狀態(tài),這個(gè)要共同討論形成流程。


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