電池材料關(guān)鍵在于BMS管理

這幾天，很多電池行業(yè)的朋友都在討論工信部最新的發(fā)言：“工信部將組織開(kāi)展對(duì)三元鋰電池的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，在評(píng)估完成前，暫停三元鋰電池客車列入新能源汽車推廣應(yīng)用推薦車型目錄”。那么筆者從一個(gè)電池行業(yè)從業(yè)人員的角度來(lái)簡(jiǎn)要的回答這個(gè)問(wèn)題：不應(yīng)該。

電動(dòng)巴士起火案例

2015年4月26日深圳五洲龍電動(dòng)大巴起火，調(diào)查結(jié)果顯示顯示此次事故是因?yàn)殡妱?dòng)大巴的磷酸鐵鋰電池過(guò)充導(dǎo)致的泄漏和短路引起的火災(zāi)。

2015年7月18日，上海市中山公園附近一輛825路純電動(dòng)公交車發(fā)生自燃，生產(chǎn)企業(yè)上海雷博新能源汽車技術(shù)有限公司副總經(jīng)理嚴(yán)元稱，是車輛上的磷酸鐵鋰電池出現(xiàn)問(wèn)題。電池生產(chǎn)廠商深圳山木科技公司羅青華解釋稱，“燃燒不是電池問(wèn)題，而是電池內(nèi)部電池組太多，通風(fēng)不夠，造成電池溫度升高，引起電池外殼高溫自燃。”

2015年12月13日下午5時(shí)許，由香港生產(chǎn)力促進(jìn)局研發(fā)，并交由內(nèi)地制造的首輛“香港品牌”電動(dòng)巴士突然著火，該車電池采用的是三元電池。

總結(jié)這四起電動(dòng)巴士起火事件，盡管樣品數(shù)量不足，仍可以得出以下幾個(gè)結(jié)論：1. 起火的大巴不僅僅有三元電池，磷酸鐵鋰電池的大巴同樣發(fā)生過(guò)；2. 起火并未造成人員傷亡，因?yàn)槠鸹鸬臅r(shí)候并不是行駛中發(fā)生的；3.起火的原因并非電池本身的原因，而是管理的問(wèn)題。

從業(yè)人員的角度看起火案例

在汽車行業(yè)，起火從來(lái)不是稀有案例，筆者自己就曾經(jīng)在高速路旁邊看見(jiàn)過(guò)好幾起起火事件，有的是冷卻系統(tǒng)壞了導(dǎo)致的自燃，有的是電子元器件老化短路導(dǎo)致的自燃，當(dāng)然更多的是因?yàn)榕鲎矊?dǎo)致的燃燒，事件很多，原因也很多。而電動(dòng)車起火的案子其實(shí)非常少有(和電動(dòng)車總量少有一定的關(guān)系)，本來(lái)就不應(yīng)該引起這么大的關(guān)注(更多地關(guān)注應(yīng)該放在安全駕駛和道路合理設(shè)計(jì)這里)。其次，電動(dòng)車起火，不管發(fā)生在國(guó)內(nèi)還是國(guó)外，至今沒(méi)有發(fā)生任何人員傷亡；所以很多人說(shuō)這樣的安全隱患會(huì)導(dǎo)致人生安全問(wèn)題，筆者認(rèn)為目前都純粹屬于猜想，沒(méi)有任何證據(jù)，屬于過(guò)激反應(yīng)。

再討論為什么至今電動(dòng)巴士自燃沒(méi)有引起任何人員傷亡。

1. 因?yàn)樽匀夹枰獣r(shí)間，不管是所謂的三元電池的幾秒或者是磷酸鐵鋰的幾十秒，都有充足的時(shí)間讓BMS發(fā)信號(hào)到控制板，告知司機(jī)過(guò)熱，司機(jī)有充足的時(shí)間停車開(kāi)門。其次，所有的電池組設(shè)計(jì)都有外殼(鋁或者鋼板)，不會(huì)說(shuō)電池一燒起來(lái)，外面也立刻跟著燒，而是會(huì)有相當(dāng)長(zhǎng)的熱傳導(dǎo)過(guò)程，這段時(shí)間足以安排人員疏導(dǎo)。另外從著火本質(zhì)來(lái)說(shuō)，著火并非爆炸，不是瞬間性的，而是一個(gè)過(guò)程，過(guò)程就是時(shí)間。

2. 看國(guó)內(nèi)電動(dòng)巴士的案例，起火的時(shí)候車?yán)锊](méi)有人，而是出于空歇期。

現(xiàn)在來(lái)討論導(dǎo)致起火的原因，通過(guò)幾起案例分析，分別主要是：過(guò)充，散熱不力，泄露。這些都和電池本身沒(méi)有關(guān)系，都是電池系統(tǒng)設(shè)計(jì)的問(wèn)題。首先對(duì)于防止過(guò)充，這本應(yīng)該是BMS最基本的功能，筆者的公司設(shè)計(jì)的電池組對(duì)每個(gè)電池單體都有監(jiān)控，電壓，電流和溫度，而防過(guò)充的功能失效，只能說(shuō)電池設(shè)計(jì)公司BMS設(shè)計(jì)的太差。其次，散熱不力，對(duì)于車用大巴，應(yīng)該采用液體冷卻系統(tǒng)，而目前有些公司仍然采用空氣冷卻，并且對(duì)單體的溫度沒(méi)有實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，不僅僅是冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)的問(wèn)題，也是BMS設(shè)計(jì)的問(wèn)題。最后說(shuō)說(shuō)泄露，泄露的原因可能是設(shè)計(jì)問(wèn)題，也可能是事故問(wèn)題，但任何時(shí)候都應(yīng)該有監(jiān)控。筆者就曾經(jīng)幫公司設(shè)計(jì)了一個(gè)簡(jiǎn)易的液體泄露傳感器，效果很好，少量的泄露就足以給BMS一個(gè)信號(hào)告知有泄漏的發(fā)生從而切斷電池箱的運(yùn)行。

材料無(wú)所謂優(yōu)劣，關(guān)鍵在于管理

許劭評(píng)論曹操是“治世之能臣，亂世之奸雄”。所以說(shuō)人無(wú)所謂好壞，而是所處的環(huán)境決定了行出的事情的好壞。同樣，筆者認(rèn)為，材料本無(wú)所謂好壞，而是怎么用材料決定了產(chǎn)品的好壞與安全與否。

有朋友在一些評(píng)論中提到三元材料進(jìn)行針刺實(shí)驗(yàn)不過(guò)關(guān)。這點(diǎn)筆者承認(rèn)，相對(duì)于磷酸鐵鋰和鈦酸鋰電池，確實(shí)三元電池針刺實(shí)驗(yàn)起火的概率較大，筆者在CATARC實(shí)驗(yàn)室也看到很多同行公司的電池起火。但是CATARC及其他測(cè)試單位的作用就是把關(guān)，把不安全的設(shè)計(jì)篩選掉，能夠過(guò)關(guān)的都是合格的，也就是說(shuō)凡是拿到合格證書的產(chǎn)品，在安全性標(biāo)準(zhǔn)上都是一樣的。如果你認(rèn)為產(chǎn)品的安全性有問(wèn)題，應(yīng)該去更改安全標(biāo)準(zhǔn)，而不是禁止某種材料，這顯然是不公平的。

關(guān)于三元材料和磷酸鐵鋰材料性能的對(duì)比，筆者并不想在這里多說(shuō)，之前很多同行都有述說(shuō)，比筆者更加專業(yè)。筆者想說(shuō)的是，分析了這幾例事件，沒(méi)有任何一件是由于電池材料引起的自燃。就算可能有牽連的上海825路自燃事件也是磷酸鐵鋰，而不是所謂“安全性較低”的三元電池。那么，既然不是由于電池材料引起的著火，為什么要對(duì)材料進(jìn)行禁止使用？筆者百思不得其邏輯。

通過(guò)之前幾段的分析，筆者認(rèn)為造成著火的元兇乃是BMS，也就是電池管理系統(tǒng)。現(xiàn)在主要的測(cè)試都是針對(duì)電池單體和模組的。對(duì)于BMS的測(cè)試，并不完善。因?yàn)楣P者建議，相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)立單位應(yīng)該加大對(duì)管理系統(tǒng)的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)和管理力度。這樣才能做到不僅僅被動(dòng)防護(hù)作用，更能起到主動(dòng)防護(hù)作用。

至于對(duì)于三元材料的禁令，還請(qǐng)相關(guān)政策制定方“三思”啊。（特約作者 劉笑）