鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:762次 | 2019年06月21日
導(dǎo)致電池?zé)崾Э匾l(fā)自燃的因素
2018年8月25日,成都一輛威馬EX5在威馬汽車研究院園區(qū)內(nèi)發(fā)生自燃;8月26日,安徽銅陵一輛安凱電動(dòng)客車在路邊起火;8月28日,一輛正在充電的廂式電動(dòng)車起火;8月31日,廣州街頭一輛力帆650EV起火;9月1日,長春街頭一輛特斯拉疑似起火;9月6日,合肥一輛奔馳電動(dòng)汽車起火;10月10日,北京海淀區(qū)一輛長安奔奔EV起火……據(jù)新京報(bào)記者不完全統(tǒng)計(jì),僅2018年年內(nèi),新能源汽車的自燃事件發(fā)生多達(dá)30余起。
多起自燃事件的發(fā)生,使得行業(yè)開始審視自燃事件背后的技術(shù)和質(zhì)量問題。中國科學(xué)院院士歐陽明高在今年1月份舉辦的中國電動(dòng)汽車百人會(huì)上給出的原因是,電池?zé)崾Э匾l(fā)自燃,“現(xiàn)在的電動(dòng)車為追求高能量密度高續(xù)航,將電池中的隔膜厚度進(jìn)行削減,給電池安全造成了一定的安全隱患,很容易造成熱失控。除此之外,國家補(bǔ)貼政策的快速調(diào)整與動(dòng)力電池系統(tǒng)開發(fā)周期不協(xié)調(diào),導(dǎo)致產(chǎn)品無法得到充分驗(yàn)證,進(jìn)而產(chǎn)生安全隱患。”
因此,如何在新能源汽車快速發(fā)展、提升其電池密度和續(xù)航里程的同時(shí),保證電池和整車的安全性,成為當(dāng)下需要解決的關(guān)鍵問題。
熱失控成自燃主要誘因
目前,業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為,引發(fā)電池?zé)崾Э氐脑蛑饕菬彷椛?、電池?nèi)部短路、惡劣環(huán)境濫用。
據(jù)統(tǒng)計(jì),2017年以來新能源汽車的起火事故,充電場(chǎng)景是起火的高發(fā)場(chǎng)景,占比達(dá)50%。而起火事故的原因中,動(dòng)力電池自燃占比為31%,主要是由于鋰電池發(fā)生內(nèi)部或者外部短路后,短時(shí)間內(nèi)電池釋放出大量熱量,溫度急劇升高,導(dǎo)致熱失控。
歐陽明高稱,由于動(dòng)力電池在工作時(shí)會(huì)發(fā)熱,其正常情況下可控,但在電池溫度過高或充電電壓過高時(shí),電池內(nèi)部化學(xué)反應(yīng)會(huì)接連發(fā)生,產(chǎn)生連鎖反應(yīng),使電池內(nèi)壓及溫度急劇上升,進(jìn)而引發(fā)電池?zé)崾Э?,引起燃燒或爆炸?br/>
拋開外部的使用和環(huán)境問題的變化,發(fā)熱原因與本身的制造材料與工藝也息息有關(guān),電池使用時(shí)間過長、電池包溫度不均、短路等問題都可能導(dǎo)致熱失控。
“原因很多,但最主要是電池驗(yàn)證不足?!眹?63電動(dòng)車重大專項(xiàng)動(dòng)力電池測(cè)試中心主任王子冬認(rèn)為,動(dòng)力電池組是非常復(fù)雜的能量系統(tǒng)。一個(gè)電池的安全和循環(huán)壽命,除了關(guān)乎電池自身產(chǎn)品質(zhì)量,更重要的就是安全管控。
新京報(bào)記者向新能源汽車測(cè)試工程師了解到,目前新能源汽車電池驗(yàn)證普遍面臨以下幾點(diǎn)問題,一是動(dòng)力電池驗(yàn)證時(shí)間短;二是驗(yàn)證手段不完善;三是過程執(zhí)行不規(guī)范。
這位工程師解釋稱,由于現(xiàn)在廠家都跟著政策走,為了縮短測(cè)試周期,讓新車盡快上市,對(duì)于動(dòng)力電池的細(xì)節(jié)方面驗(yàn)證并不全面,而且行業(yè)內(nèi)很多企業(yè)可能都沒有實(shí)現(xiàn)動(dòng)力電池驗(yàn)證的相應(yīng)技術(shù)手段和能力。
電池高能量密度與安全的平衡戰(zhàn)
賓夕法尼亞州立大學(xué)電化學(xué)發(fā)動(dòng)機(jī)中心主任王朝陽曾舉過一個(gè)生動(dòng)的例子:我們做電池的科學(xué)家跟工程師,每天是在玩折中的游戲。這里的折中,指的就是高能量密度與電池安全的折中。
在如今新能源汽車的火熱發(fā)展之下,高能量密度的動(dòng)力電池帶來的高續(xù)航,成為車企爭(zhēng)相追逐的目標(biāo)。但不同的是,一些車企選擇在技術(shù)研究上投入,通過技術(shù)研發(fā)實(shí)現(xiàn)高續(xù)航與車輛安全的平衡,也有一些企業(yè)選擇簡(jiǎn)化這一流程。
據(jù)業(yè)內(nèi)人士爆料稱,由于國家政策將動(dòng)力電池高密度與補(bǔ)貼掛鉤,一些企業(yè)為了拿補(bǔ)貼,在技術(shù)尚不完全成熟且缺乏嚴(yán)格驗(yàn)證的情況下,匆忙上馬高能量密度電池項(xiàng)目。由于這些電池開發(fā)時(shí)間短,尚不成熟,加之不斷縮短和簡(jiǎn)化的驗(yàn)證試驗(yàn)環(huán)節(jié),問題隨之而來。
目前動(dòng)力電池的主要問題是,隨著能量密度的提高,熱失控幾率呈上升趨勢(shì)。業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為,從電池形態(tài)和材料來看,動(dòng)力電池將會(huì)從正極減鈷到無鈷、負(fù)極加硅、電解質(zhì)減有機(jī)溶劑,逐步向全固態(tài)方向發(fā)展。據(jù)歐陽明高分析,目前全固態(tài)電解質(zhì)還有很多技術(shù)瓶頸需克服,大規(guī)模商業(yè)化估計(jì)在2025-2030年左右。
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