鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:1348次 | 2019年05月17日
應(yīng)加強(qiáng)電動(dòng)汽車鋰電池被動(dòng)安全防護(hù)
——訪汽車行業(yè)專家蹇鵬
蹇鵬:先后就職于沃爾沃汽車中國(guó)銷售公司、奔馳中國(guó)汽車銷售公司、英國(guó)蓮花汽車公司,有著二十年的汽車行業(yè)從業(yè)經(jīng)驗(yàn),熟悉汽車主機(jī)廠銷售管理,了解經(jīng)銷商運(yùn)營(yíng)。曾任中國(guó)質(zhì)量檢驗(yàn)協(xié)會(huì)汽車行業(yè)專家委員會(huì)副主任,參與并推動(dòng)汽車行業(yè)相關(guān)法規(guī)的實(shí)施?,F(xiàn)從事新能源產(chǎn)業(yè)技術(shù)開發(fā),為行業(yè)客戶提供電池全生命周期管理解決方案,推廣新材料、新工藝、新技術(shù)和新產(chǎn)品在新能源領(lǐng)域的應(yīng)用。
中國(guó)質(zhì)量新聞網(wǎng)訊(張恒徐天允)近日,隨著電動(dòng)汽車自燃事件頻發(fā),而涉事廠商三緘其口,中國(guó)質(zhì)量新聞網(wǎng)汽車頻道亦向涉事車企發(fā)出了采訪函(詳見《自燃鵲起,善后無力?》)。
然而,非常遺憾的是,三家涉事企業(yè)均未做出明確的回答,我們只能看到特斯拉在“推特”上發(fā)布的聲明,以及比亞迪的效仿之舉,在官博上發(fā)表的聲明。聲明均表示自燃原因尚待查明,至于什么時(shí)間公布調(diào)查結(jié)果,公眾便不得而知了。
在政策的推助下,去年開始電動(dòng)車在中國(guó)市場(chǎng)呈爆發(fā)式的增長(zhǎng),據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),我國(guó)各類型電動(dòng)車輛(含低速電動(dòng)車、二輪及三輪摩托車)保有量已超過2億輛,而每年由于各類電動(dòng)車輛電池起火導(dǎo)致的火災(zāi)在150萬起左右,最近媒體曝出的純電動(dòng)汽車自燃事故僅僅是典型代表。面對(duì)企業(yè)的沉默,《中國(guó)質(zhì)量新聞網(wǎng)》汽車頻道采訪了汽車行業(yè)專家蹇鵬。
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%
采訪之初,蹇鵬拿出了一組由第三方獨(dú)立檢測(cè)機(jī)構(gòu)做的檢測(cè)數(shù)據(jù):“從我們的實(shí)驗(yàn)結(jié)果來看,在過充狀態(tài)下,模擬電池組熱失控時(shí)的溫度可達(dá)到800℃以上,足以燒溶鋁制電池包外殼甚至是鋁制車身。而且由于燃燒是化學(xué)反應(yīng),能量瞬間釋放,很難用常規(guī)的方法去撲救。也就是說,如果車輛被動(dòng)防護(hù)措施不到位,鋰電池一旦發(fā)生熱失控燃燒起來就像電能夠瞬間令人致死一樣。但是,今天我們誰(shuí)能夠離得開電?又有誰(shuí)會(huì)因?yàn)橛|電危險(xiǎn)這種小學(xué)生都知道的常識(shí)而拒絕使用電?那么中國(guó)電動(dòng)汽車安全性的道路該如何走?”
從電動(dòng)汽車長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的角度來看,蹇鵬認(rèn)為:從國(guó)家能源戰(zhàn)略出發(fā),大力發(fā)展新能源汽車,進(jìn)而推動(dòng)以電動(dòng)化為先決條件的汽車“新四化”發(fā)展,電動(dòng)汽車的發(fā)展不能因噎廢食,而是要積極探尋解決問題的方法。
電動(dòng)汽車問題頻發(fā),市場(chǎng)特點(diǎn)不可忽視
蹇鵬分析了電動(dòng)汽車自燃事故頻發(fā)的原因,他說:“這與我國(guó)電動(dòng)汽車市場(chǎng)現(xiàn)狀關(guān)系密切相關(guān):以政策導(dǎo)向?yàn)樵瓌?dòng)力,我國(guó)已經(jīng)成為當(dāng)今世界增長(zhǎng)最快以及保有量最大的電動(dòng)汽車市場(chǎng)。為了迎合不斷變化的補(bǔ)貼政策,生產(chǎn)企業(yè)在車輛研發(fā)、生產(chǎn)過程中必然會(huì)存在很多不成熟、不完善的地方,產(chǎn)品沒有足夠的時(shí)間接受大量的、嚴(yán)格的、科學(xué)的測(cè)試就匆匆上市,以至于不少電動(dòng)汽車實(shí)為‘過渡性產(chǎn)品’。由于涉及到三電的配套供應(yīng)體系在國(guó)內(nèi)剛剛建立,而汽車廠家為了能夠最大限度地獲取補(bǔ)貼頻繁對(duì)車輛進(jìn)行升級(jí),這也導(dǎo)致目前市售部分電動(dòng)汽車產(chǎn)品一致性問題較突出。雖然不少造車新勢(shì)力都希望成為業(yè)界的黑馬、資本的寵兒,顛覆傳統(tǒng)的造車?yán)砟?、生產(chǎn)模式,但不要忘記,無論造型多么時(shí)尚、內(nèi)飾如何酷炫,但汽車的本質(zhì)仍舊是交通工具。傳統(tǒng)汽車企業(yè)是基于幾十年的造車經(jīng)驗(yàn)積累才進(jìn)入到電動(dòng)汽車領(lǐng)域,而且依舊是如履薄冰,謹(jǐn)慎前行。但新興的企業(yè)則無所畏懼、一往無前地沖在前面,加之行業(yè)相關(guān)法規(guī)出臺(tái)滯后于時(shí)代的發(fā)展,導(dǎo)致在一段時(shí)間內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)缺失,這也給電動(dòng)汽車頻繁自燃埋下了隱患。
2019年1月10日,工信部等部門已將《電動(dòng)汽車用鋰離子動(dòng)力蓄電池安全要求》作為強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)正式對(duì)外公示,這預(yù)示著這一安全要求行將出臺(tái)。此舉將填補(bǔ)我國(guó)在電動(dòng)汽車動(dòng)力電池安全領(lǐng)域相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的空白。從政策上,我國(guó)將為電動(dòng)汽車鋰電池安全領(lǐng)域的發(fā)展帶上“緊箍咒”。
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(cè)繪、無人設(shè)備
電池內(nèi)部有玄機(jī),被動(dòng)防護(hù)更重要
那么電動(dòng)汽車動(dòng)力鋰電池先天性問題如何有效地解決?蹇鵬回答說:“首先從電池管理系統(tǒng)(BMS)來看,如這一系統(tǒng)存在設(shè)計(jì)缺陷或保護(hù)機(jī)制不健全,則無法對(duì)電池在使用過程中出現(xiàn)熱失效進(jìn)行提前干預(yù),很有可能會(huì)引發(fā)一系列連鎖反應(yīng)。其次,是儲(chǔ)能物質(zhì)上游材料的金屬殘留,這些殘留的金屬雜質(zhì)可能會(huì)以尖刺狀存留于電池內(nèi)部,久而久之會(huì)刺穿其內(nèi)部隔膜,造成電池內(nèi)部局部短路。另外電池內(nèi)部在經(jīng)歷長(zhǎng)時(shí)間充放電后,其礦物質(zhì)產(chǎn)生樹枝狀結(jié)晶。而這種結(jié)晶體也會(huì)刺穿電池內(nèi)部隔膜,導(dǎo)致電池局部短路,電池自燃的風(fēng)險(xiǎn)大大增加。最后,目前各動(dòng)力電池企業(yè)為提升電池能量密度,三元鋰電池的應(yīng)用比例大大提高。鎳、鈷、錳三種材料中,鎳的比例大大提升,甚至現(xiàn)在某些廠家已將鎳的比例提高到80%!這也導(dǎo)致電池在工作過程中自發(fā)熱現(xiàn)象明顯,如果不能及時(shí)散熱,也很有可能導(dǎo)致電池自燃?!?/p>
通過對(duì)電池材料、制造工藝進(jìn)行改進(jìn)來消除電池?zé)崾эL(fēng)險(xiǎn),目前暫無明確解決方案。但從電池被動(dòng)防護(hù)角度,蹇鵬給出了相關(guān)建議:首先,既然電動(dòng)汽車的自燃是不可避免的概率事件,那么就應(yīng)該思考如何讓電池單體自燃而不應(yīng)影響整個(gè)動(dòng)力電池包。通過在電池單體、電池模組或者電池包表面采用隔熱阻燃材料進(jìn)行封裝,控制電池燃燒時(shí)對(duì)外界環(huán)境的影響,將電池或者電池包的表面溫度控制在合理的溫度區(qū)間,為人員逃生、財(cái)產(chǎn)轉(zhuǎn)移和消防救援贏得時(shí)間。
此外,應(yīng)用“氣凝膠”對(duì)傳統(tǒng)隔熱材料進(jìn)行性能提升是目前公認(rèn)的隔熱阻燃效果最好的解決方案,可以有效阻隔電池自燃對(duì)整車的影響。
“什么是氣凝膠?是一種膠特殊的膠嗎?”我們好奇地問,蹇鵬解釋說:“氣凝膠是世界上最輕的固體!只是翻譯時(shí)借用了aerogel中的‘gel’一詞音譯成‘膠’?!卞岿i隨后向我們介紹了氣凝膠的材料特性。首先,這種材料顆粒直徑在30-1000μm之間,密度僅為10kg/m3,,是水密度的百分之一,應(yīng)用這種材料保護(hù)電池不會(huì)大幅度增加車輛自重。而且由于其原料為二氧化硅,在沙子中即可獲取,其成本也將隨著制備工藝的改善與材料的普及進(jìn)一步降低。故這種材料在動(dòng)力電池被動(dòng)保護(hù)領(lǐng)域的應(yīng)用前景可謂一片光明。
公眾需要真相,輿論應(yīng)正確引導(dǎo)
在國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策大力推動(dòng)電動(dòng)汽車發(fā)展的當(dāng)口,電動(dòng)汽車自燃事件頻發(fā),相關(guān)汽車廠商回避公眾的質(zhì)疑、三緘其口,公眾不明真相,最后導(dǎo)致公眾由于猜忌引發(fā)了一系列對(duì)電動(dòng)汽車的不正確認(rèn)知,這將不利于推動(dòng)我國(guó)電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)良性發(fā)展。以特斯拉為例,在特斯拉ModelS自然后,廠家的官方聲明不盡詳細(xì),也影響了公眾視聽。眾所周知,特斯拉的三電系統(tǒng)非常先進(jìn),但其被動(dòng)保護(hù)機(jī)制的缺失通過此次自燃事故暴露出來。而行將推出的國(guó)產(chǎn)Model3車型會(huì)否因國(guó)產(chǎn)簡(jiǎn)配三電系統(tǒng)等問題,都會(huì)因其保持變相的沉默而引起公眾的猜疑。若特斯拉欲正視聽,應(yīng)以其雄厚的技術(shù)實(shí)力與經(jīng)驗(yàn)積淀,積極參與我國(guó)或國(guó)際上相關(guān)電動(dòng)汽車安全標(biāo)準(zhǔn)的制定工作中。
另外,保險(xiǎn)公司針對(duì)電動(dòng)汽車投保自燃險(xiǎn)及其理賠態(tài)度曖昧這,也是目前電動(dòng)汽車自燃事故中暴露出的問題,而《電動(dòng)汽車用鋰離子動(dòng)力蓄電池安全要求》的行將出臺(tái),或?qū)恼呓嵌扰まD(zhuǎn)這一局面。
在采訪的最后,蹇鵬提示我們,降低電動(dòng)汽車自燃概率,需要提升行業(yè)整體技術(shù)水平,同時(shí)產(chǎn)業(yè)政策的正確引導(dǎo)也是改變中國(guó)電動(dòng)汽車發(fā)展現(xiàn)狀的關(guān)鍵。如我國(guó)電動(dòng)汽車市場(chǎng)這兩方面得到明顯改善,那么這一領(lǐng)域?qū)⑦~入一個(gè)嶄新的階段。
編后記
5月2日,蔚來也公布了在西安自燃的ES8的事故原因——此前該車電池曾經(jīng)遭受過碰撞,從而間接引發(fā)了電池自燃。這也印證了此前蹇鵬對(duì)于電池模組的鋁殼防護(hù)機(jī)制缺失,給電池自燃造成的巨大影響。同時(shí),政府相關(guān)部門也一直關(guān)注著電動(dòng)汽車安全性問題,今年3月18日,國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)督管理總局官方網(wǎng)站發(fā)布了《市場(chǎng)監(jiān)管總局辦公廳關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)新能源汽車產(chǎn)品召回管理的通知》(市監(jiān)質(zhì)函[2019]531號(hào)),內(nèi)容指出自3月18日起,凡在國(guó)內(nèi)銷售(包括國(guó)產(chǎn)和進(jìn)口)的電動(dòng)汽車在中國(guó)市場(chǎng)上發(fā)生交通碰撞、火災(zāi)等相關(guān)事故,應(yīng)按照《缺陷汽車產(chǎn)品召回管理?xiàng)l例》第十二條規(guī)定,立即組織調(diào)查分析,并向國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)督管理總局(質(zhì)量發(fā)展局)報(bào)告調(diào)查分析結(jié)果。加之行將出臺(tái)的《電動(dòng)汽車用鋰離子動(dòng)力蓄電池安全要求》,從政策角度,電動(dòng)汽車動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)或?qū)⒌玫接辛α夹砸龑?dǎo),電動(dòng)汽車由于動(dòng)力電池自燃事件的發(fā)生概率,或?qū)⒋蠓冉档汀?/p>
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