電動汽車起火事件頻發(fā)：過度追求電池能量密度惹禍？

　　前言：電動汽車起火主要原因在于，動力電池生產(chǎn)企業(yè)和車企，不重視安全，為了降低成本，對電芯品控不嚴(yán)、BMS設(shè)計(jì)要求太低、沒有對動力電池包足夠的安全設(shè)計(jì)保護(hù)等。

　　從材料體系上，國家不斷追求高能量密度，本身并沒有錯(cuò)，但安全風(fēng)險(xiǎn)確實(shí)比較高。

　　9月5日，在珠海香洲某停車場內(nèi)，兩輛眾泰云100系列共享電動汽車在充電時(shí)起火燃燒。目前事故原因仍在調(diào)查當(dāng)中。

　　無獨(dú)有偶，當(dāng)天美國NTSB也發(fā)布了一份在洛杉磯發(fā)生的特斯拉ModelS行駛中自燃事故的初步調(diào)查報(bào)告，確認(rèn)了火災(zāi)發(fā)生的事實(shí)。

　　與往年相比，今年電動汽車起火案例呈增多趨勢。對已公開的案例統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，今年前9個(gè)月，各地被曝光的電動汽車燃燒事故已達(dá)十多起。值得一提的是，這些燃燒事故大多集中在6月至8月，正是各地高溫、暴雨頻發(fā)期。

　　上海捷新動力電池系統(tǒng)有限公司副總工程師朱玉龍?jiān)谄鋵谥刑岬?，電動汽車除了動力系統(tǒng)不同外，底盤、車身、內(nèi)外飾和低壓電器等都與傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)車型一致，所以易燃材料被引燃是車輛燃燒的主要原因。

　　易燃材料主要指的是電池，與其他零部件關(guān)系不是很大。9月9日，一位電池專家表示，燃油車也有燃燒概率，但是電動車起火引起的關(guān)注更高，在發(fā)展過程中很容易成為焦點(diǎn)。

　　“電動車和燃油車相比差別主要在電機(jī)和電池，但電機(jī)不大可能出問題，電池才是關(guān)注的焦點(diǎn)。事實(shí)上，燃燒事故一旦曝光，對電池企業(yè)的傷害更大，整個(gè)事故的起因最終都會歸結(jié)到電池。”上述專家進(jìn)一步表示。

　　電動汽車起火事件的曝光，大多是因?yàn)楝F(xiàn)場的照片、視頻經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)流傳開來，可見消費(fèi)者對其關(guān)注度很高。

　　過于追求能量密度

　　在補(bǔ)貼新政的引導(dǎo)下，新能源汽車開始追求高續(xù)航里程，這就要求不斷提升電池的能量密度。目前在新能源車型中，三元鋰電池逐漸代替了磷酸鐵鋰電池成為主流，三元材料中鎳鈷錳的組合，也由曾經(jīng)的333，逐步邁向了532、622、811。

　　一個(gè)公認(rèn)的事實(shí)是，電池材料的能量密度越高，安全風(fēng)險(xiǎn)也就越高?！笆袌鰧?dǎo)向決定了電池生產(chǎn)企業(yè)用什么樣的材料，對比磷酸鐵鋰和三元電池兩種類型，前者的安全風(fēng)險(xiǎn)還是低一些?！鄙鲜鲭姵貙＜姨岬馈?/p>

　　以特斯拉為例，它以鎳的比例大于80%的高能量密度三元（鎳鈷鋁）鋰電池，實(shí)現(xiàn)了超過500公里的超高續(xù)航里程。但是僅僅ModelS一款車，在今年的3月至6月間，就發(fā)生了3起起火事故，甚至造成了2名青少年的死亡。

　　“從材料體系上，國家不斷追求高能量密度，本身并沒有錯(cuò)，但安全風(fēng)險(xiǎn)確實(shí)比較高。特斯拉在電池設(shè)計(jì)、電芯上代表了比較高的水平，目前仍然出現(xiàn)了一些問題，這意味著高能量密度的電池確實(shí)存在熱失控的風(fēng)險(xiǎn)?！鄙鲜鲭姵貙＜冶硎尽?/p>

　　因此，對于要不要堅(jiān)持走高能量密度的路線，目前也出現(xiàn)了不同的聲音。

　　從消費(fèi)者層面來看，高能量密度會實(shí)現(xiàn)高續(xù)航。但是電動汽車是不是一定需要達(dá)到500公里甚至更高的續(xù)航里程，才能跟燃油車抗衡，這需要重新審視。

　　有分析認(rèn)為，隨著國內(nèi)電動車銷量的增多，類似的起火事故也會越來越多，這就意味著需要更加安全的保障措施。

　　“當(dāng)然從電芯的設(shè)計(jì)和制造上，能不能更安全，這是要從研發(fā)上考慮的，就是我們?nèi)绾卧诂F(xiàn)有的材料體系里，去開發(fā)更安全的電池技術(shù)，這對電池企業(yè)是關(guān)鍵?！鄙鲜鰧＜疫M(jìn)一步表示。

　　充電樁等因素不可控

　　電動汽車起火場景，大致可分為三類：一是停駛狀態(tài)，并處于高溫、暴雨積水等環(huán)境；二是正在充電；三是行駛過程中。有業(yè)內(nèi)人士在做了大量的電池系統(tǒng)耐濫用性評估之后發(fā)現(xiàn)，在沒發(fā)生故障條件下，電動汽車不會輕易起火。

　　結(jié)合目前案例，充電過程中的起火是最為常見的。“除材料之外、電動汽車起火也有充電樁的問題，目前國內(nèi)充電樁制造水平不高，和電池系統(tǒng)的通訊存在問題，經(jīng)常出現(xiàn)過充問題，導(dǎo)致電池?zé)崾Э?。”上述電池專家表示?/p>

　　從充電原理上看，電動汽車在充電過程中，電芯、BMS（電池管理系統(tǒng)）、傳感器，三個(gè)環(huán)節(jié)配合不好，自燃就有可能發(fā)生。具體來看，充電時(shí)充電樁會和電動汽車的BMS（電池管理系統(tǒng)）通訊連接，但電芯永遠(yuǎn)不可能完全一致，都有不同的特性，考慮到成本等因素，目前大多數(shù)車企尚無法做到為電池單獨(dú)開發(fā)管理策略，一旦BMS發(fā)生故障，很有可能引起起火。

　　對此，上述電池專家認(rèn)為：“國內(nèi)充電樁前期發(fā)展過于散亂，水平也參差不齊。企業(yè)急于攻城略地，充電樁的質(zhì)量無法得到保障。曾有人去做實(shí)驗(yàn)調(diào)查，發(fā)現(xiàn)高速公路很多樁都沒法使用，存在一些安全隱患和風(fēng)險(xiǎn)?！?/p>

　　同時(shí)，他還提道：“現(xiàn)在不僅在乘用車領(lǐng)域，在商用車領(lǐng)域也存在充電樁的問題。雖然BMS統(tǒng)有一級、二級預(yù)警，但是如果都失效了的話，很容易引起電池過充，導(dǎo)致起火事件的發(fā)生。”

　　還有不少隱性問題

　　8月31日，一輛力帆650EV車型在廣州增城區(qū)當(dāng)街起火自燃。力帆汽車隨后回應(yīng)稱，初步判定，由于廣州連日暴雨，此車輛被雨水浸泡超過2小時(shí)，導(dǎo)致電池微滲漏。浸泡后，客戶未主動與服務(wù)站聯(lián)系檢測，此后在客戶用車時(shí)，因電芯短路，引發(fā)電池著火。

　　針對電池電芯短路問題，朱玉龍認(rèn)為，屬于電芯生產(chǎn)過程中質(zhì)量問題。具體原理在于，金屬雜質(zhì)、隔膜破損等問題導(dǎo)致內(nèi)部短路，而當(dāng)內(nèi)短路持續(xù)發(fā)生，不僅產(chǎn)生持續(xù)的自放電，還會釋放電能量導(dǎo)致溫升，溫升帶來的材料化學(xué)反應(yīng)又?jǐn)U大了短路路徑，形成了更大的短路電流，這種互相累積的互相增強(qiáng)的破壞，導(dǎo)致熱失控。

　　但也有分析認(rèn)為，從力帆汽車的回應(yīng)來看，此次起火事件未必是電芯本身的問題。三元鋰電池需要較高的安全系統(tǒng)提供保護(hù)，尤其是18650/21700結(jié)構(gòu)的圓柱電池，需要的圓柱電池?cái)?shù)量要多得多，而對每一個(gè)電芯的安全防護(hù)就顯得至關(guān)重要。同時(shí)應(yīng)輔以智能液冷電池溫控系統(tǒng)，保證電池的工作溫度。

　　目前，上汽、江淮等車企的新能源車型，都能保證動力電池達(dá)到IP67防護(hù)級別，并且在30分鐘以內(nèi)的泡水后，動力電池?zé)o故障。而力帆采用的風(fēng)冷式散熱系統(tǒng)，以及自行Pack組裝電池組的安全性能，在避免因短路而引發(fā)高溫方面，可能存在不足。

　　電動汽車起火主要原因在于，動力電池生產(chǎn)企業(yè)和車企，不重視安全，為了降低成本，對電芯品控不嚴(yán)、BMS設(shè)計(jì)要求太低、沒有對動力電池包足夠的安全設(shè)計(jì)保護(hù)等。

　　8月26日，貴州銅陵的一輛安凱客車在行駛過程中起火，而安凱汽車該款客車車型的電池供應(yīng)商，是2017年在動力電池行業(yè)位列第三的沃特瑪。今年7月，沃特瑪資金鏈斷裂，決定給全體職工放假6個(gè)月。

　　“電池企業(yè)如果不存在了，將怎么給電池做售后？這一系列問題給整個(gè)新能源汽車行業(yè)留下了很多隱患。”一位動力電池行業(yè)的專家表示。

　　上述專家透露，今年動力電池行業(yè)哀聲一片。車企由于拿不到補(bǔ)貼，無法按時(shí)給電池企業(yè)付款，同時(shí)上游的電池材料企業(yè)數(shù)量少，處于賣方市場，對回款的要求高，電池企業(yè)面臨著很大的資金問題。

　　對此，上述電池專家表示：“在電池行業(yè)中，各大廠商都出過問題，目前暴露出的問題是少數(shù)，還有很多沒有暴露出的問題。”