鉅大LARGE | 點擊量：494次 | 2022年07月14日
新能源汽車頻繁起火 追逐能量密度埋"隱患"
今年以來，新能源汽車銷量以40%的上升幅度高速上升，但近期多起自燃事故一定程度上給火熱的新能源汽車市場降了溫。
近期新能源車已發(fā)生多起自燃事故：八月三十一日，一輛力帆650EV在廣州發(fā)生自燃；八月二十五日，一輛威馬EX5電動汽車在其成都研究院自燃；五月份，一輛野馬新能源汽車在充電時自燃……多起自燃事故引發(fā)了外界對動力鋰電池技術路線以及安全監(jiān)管的質疑。
九月二十五日，工信部在網站上公布《有關開展新能源乘用車、載貨汽車安全隱患專項排查工作的通知》，要求新能源乘用車、載貨汽車生產公司開展安全隱患專項排查工作。力帆集團相關負責人告訴《我國經營報》記者，在收到上述通知后，目前已組織40人團隊分8個小組奔赴市場進行排查，預計十月底完成排查工作。
動力鋰電池自燃事故頻發(fā)
九月十一日，我國汽車工業(yè)協(xié)會公布了八月份汽車銷量數(shù)據(jù)，其中新能源汽車八月累計銷售10.12萬輛，同比上升49.46%。該協(xié)會秘書長助理許海東表示，今年上半年新能源汽車產銷情況遠遠好于往年同期，預計下半年仍會保持較好的發(fā)展態(tài)勢，維持之前預判，全年產銷規(guī)模超100萬輛，增速在40%左右。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
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%
有分析認為，隨著國內電動汽車銷量的增多，類似的起火事故也會越來越多，這就意味著要更加安全的保障措施。目前，工信部已經啟動了車輛安全預警及重大安全事故調查機制。有關新能源客車發(fā)生起火、燃燒等安全事故，需在12個小時以內主動上報政府相關部門，并及時展開事故調查。
梳理分析電動汽車起火背后的原因，大部分指向了動力鋰電池。以八月三十一日力帆新能源汽車起火事故來看，力帆集團方面回應稱，在著火前，力帆汽車已提前在監(jiān)控平臺監(jiān)控到車輛電池異常，車輛電池著火正是發(fā)生于車主等待服務人員前去檢修期間。
根據(jù)工信部產品申報目錄看，力帆650EV采用了由天津力神供應的三元鋰電池，自行Pack組裝，總能量為43kwh，能量密度達到144Wh/kg。力帆集團方面告訴本報記者，其汽車監(jiān)控平臺可以對車輛國標定位、運行狀態(tài)、所有電池電芯電壓值、所有溫度檢測值等涉及安全的故障進行監(jiān)控。
真鋰研究首席分析師墨柯向記者分析："目前自燃事故公開披露的較少，在夏季持續(xù)高溫環(huán)境下，電池漏液、電池高溫以及過度充電等問題，都可能導致汽車自燃。"據(jù)豐田汽車對電池事故的風險因子分析，事故原因重要為過充、外短路、碰撞以及內短路。除了動力鋰電池本身的質量問題，也有使用環(huán)節(jié)的不當操作。
此外，部分電池廠商因自燃事故遭到輿論沖擊。此前因為自燃事件，威馬汽車和浙江谷神曾發(fā)生了矛盾，在公開信中，威馬汽車方面指出自燃的EX5電動汽車搭載的為浙江谷神2017年生產的圓柱形電芯電池包，而浙江谷神方面則進行了否認。
九月二十八日，威馬汽車EX5產品正式上市交付，預計年內交付1萬輛。威馬汽車方面告訴本報記者，新交付的威馬EX5搭載的電池來自CATL、天津力神和蘇州宇量，目前CATL開始供貨，而曾為供應商之一的浙江谷神已停止供貨。
我國科學院院士、我國電動汽車百人會執(zhí)行副理事長歐陽明高在公開會議上表示，今年上半年高發(fā)的電動汽車失火事故，主因在于電池熱失控，要以先進的BMS和熱蔓延防止手段來應對。他進一步指出，電池熱失控原因是產品質量問題，在電池產品測試驗證不足、沒有嚴格執(zhí)行國家安全標準等方面留下漏洞，從而造成了電池熱失控的隱患。
追逐能量密度埋"隱患"
按照國家動力鋰電池技術路線圖規(guī)劃，2020年鋰電池的單體能量密度目標為350Wh/kg，系統(tǒng)能量做到260Wh/kg。歐陽明高認為，這一目標偏高，不宜強制推行，政府補貼政策對能量密度的提升不宜過快過頻繁。在現(xiàn)有的補貼政策下，部分電池廠投機取巧，為了縮短開發(fā)周期，往往首選物理改進方法，埋下安全隱患。
從行業(yè)趨勢看，目前國內主流動力類正極材料是NCM523。在NCM電池中，按照鎳鈷錳三者含量的不同，NCM材料可分為NCM523、NCM622、NCM811等，后面的數(shù)字代表的是鎳鈷錳的比例，其中鎳元素含量升高，三元正極材料的比容量逐漸升高，電芯的能量密度也會隨之提高。公開資料顯示，目前主流的NCM523可以達到160～200Wh/kg，而NCM622和NCM811分別可以達到230Wh/kg和280Wh/kg。
墨柯認為，新能源汽車高能量密度和安全性必然存在矛盾，三元材料的高鎳化就意味著安全性能的降低，從理論上看，三元電池的安全性低于磷酸鐵鋰，目前來看，加大三元電池中鎳的含量必然帶來更大的安全隱患。
"從正極材料來講，現(xiàn)在逐漸走向高鎳的三元材料，最近大家都在談811電池；從負極來講，電解液、薄膜等材料都已走向量產。我們希望在2020年之前能量密度可以達到300Wh/kg。"CATL董事長黃世霖曾表示。在和韓國競爭對手的較量中，CATL正加快發(fā)展高能量密度電池，有望在明年推出高鎳811電池。
國內其他動力鋰電池廠商也紛紛把重點投向高鎳三元方向。行業(yè)數(shù)據(jù)顯示，2018年一季度，國內三元材料產量31670噸，同比上升64.26％。其中常規(guī)NCM型號占比78％，NCM622型號占比14%，NCM811占比8%，有業(yè)內人士認為，未來3年動力鋰電池或將以NCM622和NCM811為主。
墨柯告訴本報記者："鎳比例越高，正極材料的熱穩(wěn)定性就越差。在遇到高溫、外力沖擊等情況時，高鎳電池會存在安全隱患。且高鎳電池充電時產氣會導致電池鼓脹也是待解的問題，公司要使用更高能量密度的電池，安全性是最難克服的障礙。"
業(yè)內普遍認為，三元高鎳材料的安全性可以通過材料改性優(yōu)化、表面包覆、調整電解液和負極材料等方式來逐步解決。而另一方面，動力鋰電池包內的其他設備，比如電池管理系統(tǒng)，以及傳感器等新技術，也能彌補一部分電池在安全性能方面的不足。
軟包鋰電池成"香餑餑"
在各項動力鋰電池安全技術上，軟包鋰電池逐漸受到更多電池公司的青睞。繼"21700""811高鎳三元"后，軟包鋰電池成為車企和電池公司的"香餑餑"，因其安全性好、比能量高等優(yōu)點占據(jù)優(yōu)勢。數(shù)據(jù)顯示，在2018年1～七月國內動力鋰電池裝機電量TOP20中，純軟包鋰電池產品的電池公司有7家，加上正在開發(fā)的公司，軟包鋰電池公司的數(shù)量上升至12家，占比達60%，軟包鋰電池在行業(yè)的滲透率逐漸上升。
墨柯認為，軟包鋰電池一旦發(fā)生了內在故障，比如氣體膨脹等，相比方形、圓柱形硬殼電池，在物理層面有更明顯的變化，也更容易被汽車安全軟件檢測出來，從而能防范自燃事故。
和海外市場相比，我國動力鋰電池龍頭公司CATL和比亞迪此前均選擇方形技術路線，2018年上半年兩家裝機量合計市場份額已超過60%，我國動力鋰電池呈現(xiàn)方形一家獨大，軟包和圓柱形相對弱勢的局面。2018年八月CATL為東風日產軒逸·純電動汽車裝機137臺，均為軟包三元電池，拉開了CATL軟包三元電池在乘用車領域應用的序幕。
目前，國內動力鋰電池公司開始加速軟包鋰電池布局。除CATL外，國軒高科、力神電池、億緯鋰能等動力鋰電池公司都在加速研發(fā)三元軟包鋰電池。
據(jù)電池我國網數(shù)據(jù)表明，國內出貨量前10名的動力鋰電池廠商中有4家布局軟包鋰電池，其中孚能科技和國能電池以生產軟包鋰電池為主。知名電池廠商如孚能科技、上海卡耐、猛獅科技、天津捷威等均公布了5-10GWh的擴產計劃，9家主流軟包鋰電池公司2017年底的軟包鋰電池產量達到27GWh。
歐陽明高認為，假如按照規(guī)定說2020年要求單體比能量達到300Wh/kg，那車企就肯定要用軟包鋰電池了，因為軟包鋰電池的單體比能量更高。此外他指出，有關動力鋰電池安全問題，政府需盡快推出電動汽車安全年檢規(guī)范。同時，為了更好處理和分析電動汽車事故，最好有電動汽車黑匣子，同時電池包要留有消防安全的接口，以防止消防滅火的時候困難重重。
工信部裝備工業(yè)司副司長羅俊杰近期表示，工信部將加快實行新能源汽車安全強制性國家標準，并配合相關部門建立新能源汽車召回等制度，以加強對新能源汽車產業(yè)的安全監(jiān)管。
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