特斯拉自燃背后 電動(dòng)車暴露出了哪些問(wèn)題？

短短幾天之內(nèi),特斯拉、蔚來(lái)、比亞迪等電動(dòng)車相繼著火,這把“火”燒紅了新能源汽車,整個(gè)行業(yè)的目光都再次聚焦在新能源汽車的安全問(wèn)題上。為什么電動(dòng)車會(huì)自燃?自燃的原因有哪些?電動(dòng)車真的沒(méi)有燃油車安全?有沒(méi)有辦法可以解決當(dāng)前電動(dòng)車遇到的問(wèn)題?……帶著一系列問(wèn)題,蓋世汽車采訪了中國(guó)工程院孫逢春院士。

電動(dòng)車起火的原因主要有哪些?

在孫逢春看來(lái),電動(dòng)車自燃起火的原因很多也很復(fù)雜,但總體來(lái)講,主要還是電池的問(wèn)題。而電池的問(wèn)題又主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面,一是電池內(nèi)部短路。比如車在震動(dòng)下,電池極板的正負(fù)極的涂敷上的材料脫落以后,而出現(xiàn)電池內(nèi)短路。由于這種電池內(nèi)部短路比較難以控制,可能會(huì)是誘發(fā)自燃的原因之一。

二是電池的連接松動(dòng)而出現(xiàn)外部接觸不良。例如特斯拉采用的都是5000到9000支的18650電池,或者是現(xiàn)在這種21700電池組成的電池包,每一個(gè)電池由于連接起來(lái)才能工作,電池的連接目前主要是靠焊接或螺紋連接,如果焊接的過(guò)程中,有個(gè)別虛焊或者是螺絲螺母沒(méi)有擰緊,就會(huì)在車產(chǎn)生振動(dòng)時(shí)出現(xiàn)松動(dòng),這樣就會(huì)導(dǎo)致電池系統(tǒng)的升溫加劇,因此也會(huì)出現(xiàn)著火。

三是電池過(guò)充或過(guò)放電。在使用環(huán)節(jié),如果電池進(jìn)入生命周期的后期,由于老化會(huì)出現(xiàn)不一致性,而這種不一致性,如果過(guò)充電或過(guò)放電,會(huì)使部分內(nèi)阻變大電池內(nèi)部溫度升高,就會(huì)產(chǎn)生自燃的現(xiàn)象。同時(shí),由于溫度升高到自燃有一個(gè)過(guò)程,所以就會(huì)像此次特斯拉的車,它既沒(méi)有充電也沒(méi)有在行駛的過(guò)程中,就靜放在地庫(kù)里面也會(huì)著火。

為什么特斯拉會(huì)出現(xiàn)“靜態(tài)自燃”?

針對(duì)此問(wèn)題,孫逢春補(bǔ)充解釋稱,之前他們?cè)?jīng)做過(guò)電池過(guò)充電試驗(yàn),根據(jù)內(nèi)部短路具體情況,一般不會(huì)充完電立馬著火,個(gè)別電池過(guò)充之后可能要過(guò)幾個(gè)小時(shí)才會(huì)出現(xiàn)自燃。

電池短路,尤其是電池內(nèi)部短路,它的燃燒或者著火非?？?由于特斯拉采用的圓柱形電池壓力很高,就可能會(huì)產(chǎn)生一種爆燃,燃燒速度非常快,不會(huì)像燃油車著火時(shí)慢慢燃燒。

同時(shí),如果是個(gè)別電池過(guò)充電出現(xiàn)短路,從充電到自燃,如果汽車在行駛過(guò)程,它自燃的速度會(huì)更慢。由于開車時(shí),電池外部有負(fù)載電流,相當(dāng)于外部接了一個(gè)電阻,因此,它內(nèi)部只有一部分電流去循環(huán),另外一部分電流在外部,還能使車正常開,所以這樣停車的時(shí)候,一般會(huì)比開車的時(shí)候,它自燃的可能性或者概率要稍微小一些。

就像汽油車可能會(huì)出現(xiàn)靜態(tài)自燃一樣,所有的電動(dòng)車在靜止?fàn)顟B(tài)下,也都有可能會(huì)出現(xiàn)靜態(tài)自燃。當(dāng)電池出現(xiàn)短路,就會(huì)誘發(fā)電池溫度升高,當(dāng)升高到一定溫度,就會(huì)出現(xiàn)冒煙著火,然后迅速擴(kuò)大。

相較于傳統(tǒng)燃油車,新能源汽車的起火比例并不高,但由于新能源汽車是新生事物,受關(guān)注度更高,起火來(lái)勢(shì)更猛烈, 因此,就會(huì)讓公眾下意識(shí)的認(rèn)為傳統(tǒng)燃油車比新能源汽車更安全。自燃的燃油車也很多,尤其是在夏天,燃油車自燃率還是很高,它并不比電動(dòng)車低,只是它燃燒得沒(méi)有那么猛烈,又因?yàn)楣妼?duì)汽油車自燃早已習(xí)以為常,因此它所受到的關(guān)注度就相對(duì)低很多。

電動(dòng)車自燃的危害比燃油車自燃的危害更大?

此次特斯拉地庫(kù)自燃,業(yè)內(nèi)開始傳出一種聲音“電動(dòng)車自燃的危害比燃油車自燃的危害更大”。對(duì)于此觀點(diǎn),孫逢春表示,不管是燃油車還是電動(dòng)車,自燃時(shí)都會(huì)帶來(lái)危害。目前燃油車一直在降排放,就是要降低有害物質(zhì)的排放。由于電池被認(rèn)為是化學(xué)產(chǎn)品,自燃時(shí)產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng),就被誤認(rèn)為產(chǎn)生的有害物質(zhì)更多。其實(shí)二者都會(huì)產(chǎn)生有害物質(zhì),只不過(guò)是一個(gè)誰(shuí)多誰(shuí)少的問(wèn)題。

他認(rèn)為這個(gè)問(wèn)題應(yīng)該拿數(shù)據(jù)來(lái)說(shuō)話,多定量比較,根據(jù)它的成分去推斷分析,比如磷酸鐵鋰或者三元鋰電池,要根據(jù)其材料成分,它的危害程度有多大,去進(jìn)行定量分析,而不能因?yàn)殡姵厝紵容^猛烈,產(chǎn)生的煙也比較大,就去片面認(rèn)定它的污染更大。

目前正在發(fā)展哪些新技術(shù)?

目前電池界一直在追求生產(chǎn)安全高效的電池,以及如何更安全和高效的去使用電池。眾所周知,在零下40度的冬天,經(jīng)常會(huì)遇到電池充不進(jìn)電的情況,這是由于在低溫的情況下,電池不活躍,如果強(qiáng)行給電池充電,就會(huì)導(dǎo)致電池的壽命出現(xiàn)大幅度降低,而電池也易出現(xiàn)起火現(xiàn)象。

對(duì)于此問(wèn)題,孫逢春指出,如果能夠在電池上安裝一個(gè)“控制電池工作的開關(guān)”,比如著名美籍華裔電池專家王朝陽(yáng)教授提出的“免管理電池”這種概念,即電池在最好的狀態(tài)之下去工作,這樣就可以保證電池的安全性。此外,還可以通過(guò)電池管理,對(duì)電池進(jìn)行預(yù)測(cè)來(lái)降低電池的安全風(fēng)險(xiǎn)。

此外,電池在低溫的情況下,可以將其溫度提升上來(lái)之后再工作,這樣它的安全性和壽命就會(huì)處于很好的狀態(tài)。這是目前他們正在研究的一個(gè)技術(shù)之一。

另外一個(gè)技術(shù),就是發(fā)展固態(tài)電池,在他看來(lái),固態(tài)電池是未來(lái)的一個(gè)發(fā)展方向,將會(huì)大大提高電池的安全性。

續(xù)航里程與安全性之間的關(guān)系

就目前來(lái)看,為了增加續(xù)航里程,新能源車企都在爭(zhēng)先恐后的向應(yīng)用高能量密度電池發(fā)起沖鋒,以特斯拉為首的新興勢(shì)力更是將高能量密度列為續(xù)航里程提升的不二之選,但續(xù)航里程提升的同時(shí)也埋下了電池安全隱患的種子。

事實(shí)上,續(xù)航里程與安全性之間存在著一定的關(guān)聯(lián)性,續(xù)航里程越高,可能存在的安全風(fēng)險(xiǎn)相對(duì)來(lái)說(shuō)就會(huì)越大。

在孫逢春看來(lái),電動(dòng)車安全問(wèn)題主要是由電池引起,電池用得越多,安全風(fēng)險(xiǎn)自然就會(huì)更大。因此讓企業(yè)把電池在保證安全的前提下,做得相對(duì)大一些,這樣焊點(diǎn)就會(huì)少一點(diǎn),內(nèi)部出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)就會(huì)更好處理一些。因此,國(guó)內(nèi)的寧德時(shí)代、比亞迪等大型企業(yè),他們大部分很少采用圓柱形電池,因圓柱形電池的容量做大時(shí),若內(nèi)部出現(xiàn)短路,它的壓力就會(huì)特別高,很容易出現(xiàn)爆燃。

此外,由于電池多了成本也高,當(dāng)補(bǔ)貼為零時(shí),孫逢春認(rèn)為電池的續(xù)航里程應(yīng)該根據(jù)用戶需求采取多種配置,電池將來(lái)會(huì)根據(jù)用戶里程適度的需求進(jìn)行配置。

同時(shí),毫無(wú)疑問(wèn),隨著電池技水平的提高,追求高安全性和高能量密度是電池永恒發(fā)展的一個(gè)主題。

另外,孫逢春認(rèn)為快速更換電池也是一種提高電池安全性的方法。如果萬(wàn)一有電池出現(xiàn)問(wèn)題,可以實(shí)現(xiàn)一鍵解脫,通過(guò)按一個(gè)鍵讓電池快速解脫,就不至于連電池帶車一起燃燒了。一般乘用車換電池可能兩分鐘就換完,公交車或物流車可能需要三分鐘到五分鐘之內(nèi)就換完了,非常便捷。如果能夠?qū)崿F(xiàn),就不需要再裝那么多電池,這樣安全性也自然會(huì)提高。

對(duì)于新能源車企來(lái)說(shuō),如何做好安全防護(hù),孫逢春認(rèn)為,車企應(yīng)該懷著一顆敬畏之心,認(rèn)真去做好每一個(gè)步驟、每一件事情,從設(shè)計(jì)到試驗(yàn)都要非常認(rèn)真。出現(xiàn)問(wèn)題就去解決問(wèn)題,認(rèn)真去梳理、分析和總結(jié)。由于電池自燃之前會(huì)出現(xiàn)一些反應(yīng)特征,每個(gè)車企都應(yīng)該通過(guò)自己的監(jiān)管平臺(tái)去提前做好監(jiān)測(cè),發(fā)現(xiàn)問(wèn)題時(shí)及時(shí)將問(wèn)題反饋給車主,這樣就會(huì)大幅度的降低事故發(fā)生率。

小結(jié)

盡管現(xiàn)在新能源汽車在大規(guī)模推廣應(yīng)用,但是在全國(guó)也就300萬(wàn)輛左右,與中國(guó)整個(gè)汽車的保有量相比還很少,而汽車的技術(shù)發(fā)展是一個(gè)逐步完善的過(guò)程。

隨著新能源汽車補(bǔ)貼的完全退坡,大浪淘沙之后,必將會(huì)有一部分企業(yè)面臨淘汰出局。而隨著新能源汽車技術(shù)水平的不斷提高,各項(xiàng)政策法規(guī)的逐步完善,以及國(guó)家監(jiān)管力度的加大,新能源汽車一定會(huì)越來(lái)越安全。

2019中國(guó)(西安)新能源汽車產(chǎn)業(yè)生態(tài)大會(huì)

5月17-18日，由電車資源、西安新能源汽車產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)聯(lián)合主辦的“2019中國(guó)(西安)新能源汽車產(chǎn)業(yè)生態(tài)大會(huì)”將在西安舉行。此次大會(huì)以“新能源汽車的革新?lián)Q代”為主題，得到了陜西省工業(yè)和信息化廳 、西安市人民政府的指導(dǎo)；邀請(qǐng)新能源汽車行業(yè)的國(guó)家院士、資深專家、車企領(lǐng)導(dǎo)、零部件企業(yè)技術(shù)總工、車產(chǎn)品運(yùn)營(yíng)企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)等，從企業(yè)關(guān)注的后補(bǔ)貼時(shí)代國(guó)家政策層面、產(chǎn)品技術(shù)升級(jí)與發(fā)展方向、新能源乘用車網(wǎng)約化之路、電動(dòng)物流車綠色城配之選等熱點(diǎn)問(wèn)題進(jìn)行探討。 。點(diǎn)擊了解大會(huì)詳情>>>