鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:747次 | 2021年12月22日
電池安全是電動(dòng)汽車的專家級難題
一次車禍引發(fā)大火,奪去三條無辜的生命。電動(dòng)汽車從解決世界能源危機(jī)的寵兒,一夜之間成為人人談之色變的“危險(xiǎn)品”。事實(shí)上,電動(dòng)汽車出現(xiàn)起火或爆炸絕非個(gè)案,在世界各地此類案例屢見不鮮。電池系統(tǒng)易燃易爆的特點(diǎn)使得電動(dòng)汽車的安全性成為世界汽車產(chǎn)業(yè)面對的難題。那么,電動(dòng)汽車真的不安全嗎?有沒有辦法讓它變得更安全呢?
鋰離子電池為何不安全?
據(jù)了解,目前比亞迪采用的是磷酸鐵鋰離子電池,是鋰離子電池中的一種。鋰離子電池剛出來的時(shí)候用在手機(jī)中,那時(shí)候就有爆炸的事故,鋰實(shí)在太活躍。后來美國科學(xué)家發(fā)明磷酸鐵鋰材料就一定程度上抑制了它的活躍性,對電動(dòng)汽車的安全性也有大的改善。
近日,筆者采訪了我國電工技術(shù)學(xué)會(huì)電動(dòng)汽車輛專業(yè)委員會(huì)技術(shù)服務(wù)中心主任王天順,他認(rèn)為問題的關(guān)鍵在于電池方面。據(jù)他介紹,由于鋰離子電池容量小,一輛鋰離子電池電動(dòng)汽車會(huì)使用幾百塊鋰離子電池,電池管理系統(tǒng)很難控制電池的一致性,再加上鋰分子比較活躍,即使在靜止存放的狀態(tài)下也有可能發(fā)生爆炸,因此在安全性上很難控制。
資深汽車評論員賈新光認(rèn)為,關(guān)于純電動(dòng)汽車的安全性能的鑒定,要從電池以及相關(guān)配套零部件等方面進(jìn)行考量?!半妱?dòng)汽車的電池安全的提升是一個(gè)過程,要在電極、隔膜等材料以及保護(hù)技術(shù)、保護(hù)電路等設(shè)計(jì)方面加以完善。”
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
有關(guān)鋰離子電池的安全,賈新光認(rèn)為:“鋰的活躍性比較高,易燃易爆,要通過質(zhì)量控制以及大量的試驗(yàn)應(yīng)用來加以檢測?!标P(guān)于電動(dòng)汽車電池重量過大的問題,賈新光認(rèn)為,“公司偏重于提升續(xù)駛里程,動(dòng)輒達(dá)到300公里,這有來自社會(huì)壓力的因素,而在國外,續(xù)航都是40公里起算的?!?/p>
當(dāng)前鋰離子電池在安全性能方面確有不足,但行業(yè)正在通過產(chǎn)業(yè)化和技術(shù)創(chuàng)新不斷提升和完善,王天順表示,目前要加強(qiáng)售后服務(wù)體系建設(shè),建議經(jīng)常更換電池,所用電池在每一次更換中都由專業(yè)的維修師進(jìn)行嚴(yán)格的檢測,及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題。這說明鋰離子電池安全性仍是一個(gè)沒有完全克服的問題,鋰離子電池材料兼容性的基礎(chǔ)研究目前國內(nèi)依然薄弱。
鋰離子電池為何燃燒?
此前,有關(guān)部門將純電動(dòng)汽車作為國家新能源汽車的發(fā)展方向。純電動(dòng)汽車也因此獲得了國家政策的扶植。在此之后,國內(nèi)各大車企集團(tuán)基本都在電動(dòng)汽車研發(fā)領(lǐng)域投入了巨大的人力物力。在“526”重大交通事故發(fā)生之后,國內(nèi)各大車企集團(tuán)也開始重新審視電動(dòng)汽車的安全問題。日前,筆者采訪了國內(nèi)某大型汽車集團(tuán)研究院的電動(dòng)汽車項(xiàng)目負(fù)責(zé)人,讓他來談?wù)勲妱?dòng)汽車的安全問題?!皬氖鹿受嚨恼掌瑏砜矗旧峡梢源_定是電池組部分發(fā)生燃燒?!痹诜治觥?26”重大交通事故時(shí),這位業(yè)內(nèi)人士向筆者分析道。在他看來,電動(dòng)汽車最危險(xiǎn)的部分就是電池組,而目前來看,電池組的特點(diǎn)是易燃易爆,這就使得電動(dòng)汽車的安全性大打折扣:“目前,使用在電動(dòng)汽車上最成熟的電池就是鋰離子電池。但是,理論上講,鋰離子電池也無法做到完全杜絕燃燒?!?/p>
也有專家質(zhì)疑,認(rèn)為涉事車輛著火或因比亞迪E6電動(dòng)汽車電壓系統(tǒng)及電池設(shè)計(jì)不合理。電動(dòng)汽車電壓系統(tǒng)高于200伏就是不安全的,而比亞迪E6電動(dòng)汽車高電壓系統(tǒng)多達(dá)300多伏,不僅可能在碰撞中出現(xiàn)電火花從而引爆電池,還使車內(nèi)的人更易觸電。此外,比亞迪E6電動(dòng)汽車用的是插電式電池,充電插座一旦遭遇強(qiáng)大的外力沖撞,正負(fù)極接通短路,短時(shí)間內(nèi)就會(huì)造成高溫燃爆。
標(biāo)稱電壓:28.8V
標(biāo)稱容量:34.3Ah
電池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測繪、無人設(shè)備
電池安全是世界難題
相關(guān)于傳統(tǒng)燃料汽車,電池組易燃易爆的特性使得電動(dòng)汽車較為“脆弱”。這位業(yè)內(nèi)人士向筆者透露說,不單在我國,國外電動(dòng)汽車在碰撞測試中出現(xiàn)燃燒乃至爆炸的案例屢見不鮮:“最離奇的是,美國一輛電動(dòng)汽車,在發(fā)生碰撞三周之后,停在車庫發(fā)生了自燃。調(diào)查后認(rèn)為,其原因有可能是碰撞造成電解液發(fā)生輕微滲漏,而當(dāng)后來滲漏聚集到一定程度時(shí),發(fā)生了燃燒?!?/p>
于如何提高電動(dòng)汽車安全性的問題,這位業(yè)內(nèi)專家指出:“目前來看,提高電動(dòng)汽車安全性的方法除了對電池組加強(qiáng)保護(hù)之外,很難有實(shí)質(zhì)性的技術(shù)出現(xiàn)。因?yàn)椋词故窃谂鲎舶l(fā)生瞬間將電路系統(tǒng)都自動(dòng)切斷,電池組本身也會(huì)在外力擠壓的情況下發(fā)生燃燒?!?/p>
而在這方面,國外的相關(guān)經(jīng)驗(yàn)是使用碳纖維等高強(qiáng)度復(fù)合材料對電池組加以包裹保護(hù)。但是此種做法成本太高,難以在量產(chǎn)民用車型上大規(guī)模推廣使用。