近年來(lái),中國(guó)新能源汽車的銷量逐年提高,數(shù)據(jù)顯示,2018年1-9月新能源汽車產(chǎn)銷分別完成73.46萬(wàn)輛和72.15萬(wàn)輛,比上年同期分別增長(zhǎng)73.05%和81.05%。
但是,產(chǎn)銷量的提高也帶來(lái)了安全隱患的增加。
10月31日,國(guó)家質(zhì)檢總局缺陷產(chǎn)品管理中心公開表示,截止到2018年發(fā)生的新能源汽車起火事件已有40余起。
而未被官方統(tǒng)計(jì)到的數(shù)據(jù)還會(huì)更多。在微信群里,時(shí)不時(shí)就能看到一些記錄電動(dòng)汽車自燃的小視頻,由于直接涉及人身安全,它們極為引人關(guān)注。
在新能源汽車市場(chǎng)高速發(fā)展的今天,我們不得不停下來(lái)問(wèn)一問(wèn),為何已經(jīng)上市的電動(dòng)汽車還會(huì)有這么多的安全隱患?
帶著這個(gè)問(wèn)題,第一電動(dòng)與國(guó)家863電動(dòng)車重大專項(xiàng)動(dòng)力電池測(cè)試中心主任王子冬作了一場(chǎng)對(duì)話。
能量密度越來(lái)越高,隔膜越做越薄
“這主要與盲目提高動(dòng)力電池的能量密度后沒(méi)有進(jìn)行充分的驗(yàn)證有關(guān)?!蓖踝佣瑢?duì)第一電動(dòng)表示。
國(guó)家新的補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)向是支持續(xù)航里程長(zhǎng)、動(dòng)力電池系統(tǒng)能量密度高、百公里耗電量低的車型。王子冬認(rèn)為,一些整車企業(yè)盲目提高動(dòng)力電池能量密度去迎合補(bǔ)貼政策,而在動(dòng)力電池安全性驗(yàn)證上重視不足,這成為了誘發(fā)起火事件的潛在因素。對(duì)此,全行業(yè)必須給予高度重視。
目前,國(guó)內(nèi)電池企業(yè)在補(bǔ)貼政策的倒逼和主機(jī)廠的要求之下,正在進(jìn)行一場(chǎng)能量密度提升的競(jìng)賽。然而動(dòng)力電池是一個(gè)相當(dāng)復(fù)雜的系統(tǒng)集成,企業(yè)應(yīng)把安全性放在第一位,其次是循環(huán)壽命,在能夠確保這兩個(gè)指標(biāo)的前提下才能去追求更高的能量密度。但從當(dāng)前的情況來(lái)看,國(guó)內(nèi)動(dòng)力電池企業(yè)似乎正在本末倒置,盲目追求能量密度而忽視動(dòng)力電池的安全性和可靠性。
“在動(dòng)力電池內(nèi)部,易燃物是電解液,助燃劑是電池?zé)崾Э睾螽a(chǎn)生的氧氣,起火點(diǎn)是電池內(nèi)部短路造成的熱失控,這三個(gè)會(huì)引起自燃的因素被同時(shí)封在了一個(gè)容器里,所以很容易發(fā)生安全隱患。汽油車之所以相對(duì)安全,是因?yàn)橛拖溆卸鄬颖Wo(hù),比如防腐層、阻燃層、防熱層等等,以此防止油箱與氧氣和熱源接觸。但遺憾的是,動(dòng)力電池系統(tǒng)無(wú)法做到這點(diǎn)?!蓖踝佣f(shuō)道。
為了追求更高的能量密度,電池內(nèi)部需要更多的活性物質(zhì)增加能量供應(yīng),但正負(fù)極和集流體都不能少,能夠壓縮的只有隔膜的厚度了。10年前,鋰電池的隔膜的厚度都是很厚的,有45-60微米,它可以阻斷正負(fù)極材料之間相互接觸。但現(xiàn)在,隔膜都被越做越薄,很多只有12微米,甚至比這還要薄。此前,三星手機(jī)電池曾多次發(fā)生爆炸事件,主要原因是隔膜過(guò)薄。
為何隔膜過(guò)薄會(huì)容易導(dǎo)致電池起火呢?這是因?yàn)?,在電池充電的時(shí)候,在電池負(fù)極表面會(huì)大量產(chǎn)生鋰晶,大電流充電會(huì)加速這種鋰枝晶的生長(zhǎng)速度,而這種晶又能夠把隔膜刺破,從而導(dǎo)致電池內(nèi)部的微短路。而微短路會(huì)不斷擴(kuò)大,有可能逐漸引發(fā)電池內(nèi)部的熱失控,繼而引發(fā)電池自燃。
動(dòng)力電池的能量密度與安全性是一對(duì)矛盾,在提高動(dòng)力電池能量密度的時(shí)候,必須要把握好這個(gè)度,這是我們不能忽視的問(wèn)題。
充電方式不當(dāng),也會(huì)造成安全隱患
電動(dòng)車的安全問(wèn)題,除了與盲目追求高能量密度而忽視安全性有關(guān)之外,還與充電方式有關(guān)。在王子冬看來(lái),充電方式不當(dāng)同樣會(huì)造成安全隱患。
由于不便安裝充電樁,有些電動(dòng)車車主會(huì)將家用電通過(guò)室外拉線的方式連接到車內(nèi)。但是,車載充電器的功率遠(yuǎn)大于普通家用電器,也超過(guò)大多數(shù)接線板的功率限制。因此,如果用戶不遵守隨車用戶手冊(cè)上的充電規(guī)范和流程,極有可能因電流過(guò)大導(dǎo)致發(fā)熱而引發(fā)事故。據(jù)王子冬透露,目前部分事故屬于這種情況。
另外,目前即使在正規(guī)的充電樁充電上,也會(huì)因?yàn)槌潆姺绞讲磺‘?dāng),或者充電插頭接觸不好等原因,而引發(fā)事故。王子冬還特別指出,很多充電樁安裝在地下車庫(kù)或大型停車場(chǎng),假如一輛電動(dòng)汽車發(fā)生火災(zāi),可能會(huì)引燃周邊其它車輛。
作為電動(dòng)汽車動(dòng)力電池領(lǐng)域的資深專家,王子冬認(rèn)為,目前國(guó)內(nèi)普遍采用的恒流恒壓的充電方式,并非理想選擇。由于鋰離子電池的工作原理是鋰離子在正負(fù)兩極遷移而產(chǎn)生電量的轉(zhuǎn)移。而采用恒流恒壓法給鋰電池充電,對(duì)鋰電池是會(huì)有傷害的。
“我們的實(shí)驗(yàn)室也做了這方面的研究,發(fā)現(xiàn)采用脈沖式充電方法對(duì)鋰電池比較合適,不但能提高充電速度,還能延長(zhǎng)壽命?!蓖踝佣f(shuō)。
有些企業(yè)類似手工作坊,無(wú)法保證電芯質(zhì)量
近年來(lái),隨著電動(dòng)汽車的產(chǎn)銷量進(jìn)入高速增長(zhǎng)階段,這給動(dòng)力電池行業(yè)帶來(lái)了很大的生產(chǎn)壓力, 某些電池生產(chǎn)廠商為了保證供應(yīng)量,在生產(chǎn)過(guò)程中往往忽視了對(duì)質(zhì)量的管控。
而電池行業(yè),是一個(gè)需要技術(shù)積累的行業(yè)。特斯拉之所以會(huì)選擇松下公司的電池,就是因?yàn)樽鳛槔吓破髽I(yè),松下公司能夠保證質(zhì)量。而國(guó)內(nèi)的電芯企業(yè),有相當(dāng)一部分是短時(shí)間成長(zhǎng)起來(lái)的,在質(zhì)量管控上還有許多不成熟之處。
“我去看過(guò)很多電池生產(chǎn)企業(yè),他們?cè)谏a(chǎn)過(guò)程中的管控存在問(wèn)題,其中不少都與手工作坊相似,用這種方式做動(dòng)力電池,很難讓用戶認(rèn)可?!蓖踝佣f(shuō)。
這種生產(chǎn)上的粗制濫造,背后的原因就是新能源汽車的發(fā)展速度還是過(guò)快了。
王子冬認(rèn)為,前些年政府提出的“十城千輛”策略,是比較科學(xué)的。找十個(gè)城市,每一個(gè)城市一千輛,十個(gè)城市一年一萬(wàn)輛,三年下來(lái)三萬(wàn)輛,用這三萬(wàn)輛的運(yùn)營(yíng)去摸清楚新能源汽車的技術(shù)路線,并找到解決新能源汽車自身問(wèn)題的方法,這是很正確的。
王子冬說(shuō):“我們現(xiàn)在需要慢一慢了,認(rèn)真去做好驗(yàn)證工作,不能再頭也不回地往前爬坡。我們爬山是為了干嘛?要是為了出汗,你在家里就能出汗,為什么非要爬山出汗?還是要看風(fēng)景,而只有在爬山的過(guò)程中慢停下來(lái)轉(zhuǎn)身,才能看到風(fēng)景。習(xí)主席說(shuō)不忘初心,那我們發(fā)展新能源汽車的初心是什么?是節(jié)能減排!不是單一追求動(dòng)力電池的高能量密度!這是需要我們時(shí)刻記住的?!?/p>
來(lái)源:第一電動(dòng)網(wǎng)
作者:陳婧涵
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