行業(yè)專(zhuān)家拆解事故車(chē)輛發(fā)現(xiàn) 電池包是電動(dòng)車(chē)自燃主要誘因

近段時(shí)間以來(lái),國(guó)內(nèi)頻頻出現(xiàn)電動(dòng)汽車(chē)起火燃燒事件,有專(zhuān)家認(rèn)為,我國(guó)追求電池高比能量密度是導(dǎo)致起火的主要原因。不過(guò),也有專(zhuān)家有不同觀點(diǎn),日前,記者采訪了某電池行業(yè)相關(guān)專(zhuān)家,他告訴記者,每次發(fā)生電動(dòng)汽車(chē)起火事件時(shí),汽車(chē)及電池企業(yè)的相關(guān)研究人員一定會(huì)進(jìn)行全面分析,他便是參與分析的研究人員之一,而他們?cè)诮?jīng)過(guò)了多次研究后發(fā)現(xiàn),大多數(shù)電動(dòng)汽車(chē)起火的主要原因不在電池,而在電池包。

行業(yè)普遍關(guān)注能量密度

8月31日,一輛力帆650電動(dòng)汽車(chē)在廣州增城區(qū)起火燃燒;9月10日中午12時(shí)左右,福州市江濱路一輛比亞迪電動(dòng)汽車(chē)在撞上路邊護(hù)欄之后自燃;9月5日,在珠海香洲某停車(chē)場(chǎng)內(nèi),兩輛眾泰云100系列共享電動(dòng)汽車(chē)在充電時(shí)起火燃燒。

也是不久前的8月25日,位于成都的威馬研究院園區(qū)內(nèi),一輛威馬EX5電動(dòng)汽車(chē)突然起火自燃;8月26日約18時(shí)22分,安徽省銅陵市公交公司一輛公交車(chē)在行駛過(guò)程中突然發(fā)生起火燃燒事故。

近段時(shí)間以來(lái),國(guó)內(nèi)頻頻發(fā)生電動(dòng)汽車(chē)起火燃燒事故,據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),今年上半年以來(lái),我國(guó)已發(fā)生十多起電動(dòng)汽車(chē)自燃事件,并且主要集中在電動(dòng)乘用車(chē)領(lǐng)域,這些起火車(chē)輛分別處于停駛狀態(tài)、正在充電或者行駛過(guò)程中。

頻頻發(fā)生起火事故,有些專(zhuān)家將其歸因于行業(yè)過(guò)于追求電池高比能量密度。前不久,中國(guó)工程院院士楊裕生指出,電池高鎳化提高了比容量,也讓電池的熱失控溫度和安全性逐步下降。三元鋰離子電池?zé)崾Э販囟炔蛔?00℃,尤其是三元材料在達(dá)到一定溫度時(shí)分解釋放出極活潑的初生態(tài)氧,即使在沒(méi)有外界氧氣供應(yīng)的情況下,電池內(nèi)部也已經(jīng)完整地具備了燃燒要素,這也是三元鋰離子電池起火后,火勢(shì)蔓延迅速且難以撲滅的原因。

楊裕生認(rèn)為,由于片面追求純電動(dòng)車(chē)高續(xù)駛里程,三元材料的高鎳之風(fēng)越刮越烈。三元電池或許是定時(shí)炸彈,磷酸鐵鋰電池不應(yīng)該被埋沒(méi)。還有專(zhuān)家認(rèn)為,從理論上看,三元電池的安全性就低于磷酸鐵鋰,加大三元電池中鎳的含量必然帶來(lái)更大的安全隱患。

電池包設(shè)計(jì)缺陷不能忽視

三元電池高鎳化降低了電池的安全性,但也正如楊裕生所言,這是三元電池起火后,火勢(shì)蔓延迅速且難以撲滅的原因。那么,真正引起電池起火的直接原因是什么?

上述電池行業(yè)專(zhuān)家告訴記者,每次電動(dòng)汽車(chē)起火時(shí),無(wú)論是整車(chē)企業(yè)還是配套的電池企業(yè)都非常重視,都會(huì)派技術(shù)專(zhuān)家前往現(xiàn)場(chǎng)了解情況,并且把起火之后的車(chē)輛運(yùn)回來(lái)進(jìn)一步拆解,尋找起火的真正原因。他告訴記者,從拆解分析結(jié)果來(lái)看,絕大多數(shù)電動(dòng)汽車(chē)起火事故的原因不是電池本身,而是因?yàn)殡姵匕鞣N缺陷引起的。他說(shuō),電池包設(shè)計(jì)之初就存在很多缺陷,這些缺陷的存在埋下了安全隱患,安全隱患累積到一定程度之后,最終會(huì)引發(fā)電動(dòng)汽車(chē)起火燃燒。

不難發(fā)現(xiàn),最近發(fā)生的電動(dòng)汽車(chē)起火事故大多數(shù)位于我國(guó)南方,這與南方近期大范圍的降雨有較大關(guān)系。該專(zhuān)家表示,電動(dòng)汽車(chē)有較高的防水要求,如果達(dá)到IP67防水等級(jí),電動(dòng)汽車(chē)的安全將有保障。如果電動(dòng)汽車(chē)的防水等級(jí)沒(méi)有達(dá)到要求,長(zhǎng)時(shí)間使用之后,電動(dòng)汽車(chē)的防水效果會(huì)有所減弱,雨水、路面積水等就有可能侵蝕電池系統(tǒng),從而導(dǎo)致電池發(fā)生短路。該專(zhuān)家告訴記者,電動(dòng)汽車(chē)的防水性能減弱導(dǎo)致的電池短路不是發(fā)生在電池內(nèi)部,而是在電池包中就產(chǎn)生了短路,從而導(dǎo)致燃燒事故。

那么,為什么不提升電池的防水等級(jí)?該專(zhuān)家說(shuō),達(dá)到較高的防水等級(jí)將加大電動(dòng)汽車(chē)的成本,削弱產(chǎn)品的價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)力。該專(zhuān)家給記者舉例稱,電池中要使用線束,防水達(dá)標(biāo)線束的價(jià)格約為1200元,而普通線束的價(jià)格約為500元,兩者價(jià)格相差一倍多。

“目前市場(chǎng)上,A0或者A00級(jí)電動(dòng)汽車(chē)的價(jià)格較低,這與企業(yè)特別強(qiáng)調(diào)成本節(jié)省有一定關(guān)系,但企業(yè)在強(qiáng)調(diào)節(jié)省成本時(shí),可能對(duì)安全的警惕性就會(huì)有所放松?！痹搶?zhuān)家說(shuō),還有一種情況值得注意,有的企業(yè)采購(gòu)人員把線束價(jià)格相差太多的原因歸咎于配套企業(yè)虛報(bào)價(jià)格,而拒絕購(gòu)買(mǎi)防水達(dá)標(biāo)線束,這種認(rèn)識(shí)上的誤區(qū)也會(huì)造成電池包在一開(kāi)始設(shè)計(jì)時(shí)就存在安全上的缺陷。

另外,為了推動(dòng)電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展,我國(guó)制定了較高的補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn),中央和地方兩級(jí)補(bǔ)貼均提出了續(xù)駛里程要求。為了滿足續(xù)駛里程要求,汽車(chē)企業(yè)一般采取兩種方法,一是提高電池的能量密度(有相當(dāng)高的技術(shù)難度);二是多裝電池。“多裝電池就意味著成本會(huì)提高,產(chǎn)品就會(huì)缺少市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。為了達(dá)到補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)又確保成本不大幅提升,有些企業(yè)采用放松BMS(電池包成組的一部分)管理的辦法,但這就意味著降低了電池的安全管控。放松BMS要求難免帶來(lái)安全隱患,在BMS突然出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)就會(huì)導(dǎo)致電動(dòng)汽車(chē)起火燃燒?！痹搶?zhuān)家說(shuō)。

有資料顯示,在電動(dòng)汽車(chē)起火燃燒的原因中,70%以上為熱失控。該專(zhuān)家告訴記者,電池內(nèi)部的熱失控很少是電池本身的原因引起的,大多數(shù)情況下,是外部因素引發(fā)了電池內(nèi)部的熱失控,而外部因素均與電池包有密切關(guān)系。比如,安裝在電池包中的電池,由于車(chē)輛在行駛過(guò)程中會(huì)發(fā)生震動(dòng)導(dǎo)致電池之間發(fā)生摩擦,這種摩擦看似很細(xì)微,但日積月累就可能發(fā)生質(zhì)變,導(dǎo)致電池包中的電池發(fā)生短路。該專(zhuān)家告訴記者,車(chē)輛無(wú)論在何種狀態(tài)下都不可避免會(huì)震動(dòng),這對(duì)電池包中電池的固定提出了較高要求,尤其是圓柱電池的固定更需要加強(qiáng)。

電池內(nèi)短路也應(yīng)重視

該專(zhuān)家告訴記者,目前,由于電池包的原因引起的起火事件占據(jù)大多數(shù),但也有少部分是電池本身的問(wèn)題,這與電池市場(chǎng)的不規(guī)范有關(guān)。他說(shuō),我國(guó)動(dòng)力電池的集中度較高,排名前十的企業(yè)市場(chǎng)占有率超過(guò)80%,這些企業(yè)技術(shù)實(shí)力都較強(qiáng),并且重視電池生產(chǎn)質(zhì)量。但我國(guó)有上百家電池生產(chǎn)企業(yè),他們?cè)诓煌募?xì)分領(lǐng)域?qū)で笞约旱纳嬷?有些二流電池企業(yè)的產(chǎn)品仍然會(huì)流入市場(chǎng),這些企業(yè)的產(chǎn)品可能存在電芯本身的問(wèn)題。比如,電芯中雜質(zhì)含量過(guò)高,不需要外部因素就可能產(chǎn)生電池內(nèi)短路,導(dǎo)致電池?zé)崾Э貜亩鸹鹑紵?/p>

“電池的內(nèi)短路不能忽視。”蘇州宇量電池有限公司董事長(zhǎng)毛煥宇說(shuō),“電池在設(shè)計(jì)和制造過(guò)程中有很多的機(jī)會(huì)會(huì)留下內(nèi)短路的安全隱患,目前的技術(shù)還無(wú)法完全消除和防止出現(xiàn)內(nèi)短路,也在事故發(fā)生之前無(wú)法探測(cè)到。盡管電池的內(nèi)短路是小概率事件,但也不能忽視,一旦發(fā)生內(nèi)短路將是災(zāi)難性的?！?/p>

毛煥宇說(shuō):“內(nèi)短路無(wú)法克服,但可以采取兩個(gè)措施保障電池的安全,一是降低熱失控的強(qiáng)度;二是設(shè)置熱擴(kuò)展屏障?！睘榱诉_(dá)到這個(gè)目的,蘇州宇量電池有限公司探索出了自己的一套預(yù)防措施:通過(guò)化學(xué)方法控制來(lái)降低熱失控電池的反應(yīng)能量,設(shè)置熱傳遞障礙等。

目前,電池安全越來(lái)越引起行業(yè)關(guān)注,國(guó)內(nèi)不少機(jī)構(gòu)和企業(yè)也都致力于研究電池系統(tǒng)的安全性。中國(guó)大通戰(zhàn)略研究中心黨委書(shū)記、鐿鉻化學(xué)物理研究所所長(zhǎng)高幼銀就曾向記者展示了他們關(guān)于電動(dòng)大巴車(chē)電池系統(tǒng)安全的研究成果。他說(shuō),這套系統(tǒng)是在電池包中加入了一套消防子系統(tǒng),里面有滅火控制裝置,一旦電池包發(fā)生熱失控,滅火系統(tǒng)會(huì)迅速啟動(dòng),從而避免危害進(jìn)一步擴(kuò)大,確保電池系統(tǒng)安全。

此外,最近發(fā)生的電動(dòng)汽車(chē)起火事故已引起工信部的高度重視,明確要求新能源客車(chē)生產(chǎn)企業(yè)立刻開(kāi)展安全隱患專(zhuān)項(xiàng)排查工作。有專(zhuān)家指出,相信在各界的共同關(guān)注下,新能源汽車(chē)會(huì)越來(lái)越安全。