特码天王:電動汽車自燃:安全隱患高 多起事故原因不明

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2019-05-21 09:02:15  來源:21世紀經濟報道

根本原因在于,動力電池生產企業和車企,不重視安全,為了降低成本,對電芯品控不嚴、BMS設計要求太低,并且沒有對動力電池包足夠的安全設計?;さ?。

電動車“火”了。

繼今年4月,特斯拉、蔚來、比亞迪(49.000,-1.22,-2.43%)先后引發自燃事故之后,5月份特斯拉和蔚來又接連發生安全事故。電動汽車安全問題成為社會關注的焦點,雖然上述事故均未造成人員傷亡,但卻引發了消費者對于電動汽車的不信任和恐慌情緒。

“具體原因有待調查,但這無疑給一味追求能量密度的三元鋰電池敲響了警鐘。如果說純電動車冬季駕駛里程衰減還是一個顧客滿意度問題,這接連發生的純電動車自燃事故則是安全隱患,而隨著電動車保有量的增加,今后更有可能變成社會公共安全的隱患。”5月17日,針對近來電動車頻繁起火事件,一位業內專家對21世紀經濟報道記者表示。

事實上,特斯拉、蔚來、比亞迪在國內先后有5起事故,只是浮出水面的冰山一角。根據公開資料不完全統計,隨著保有量增加,過去幾年,我國電動汽車起火事故逐年增加。有關部門的統計結果顯示,2018年全國總共發生電動汽車起火事故40多起。而充電樁公司特來電統計的數據顯示,單單在4月21日—5月10日,電動汽車起火事件就達到了11起。

一方面,動力電池不斷追求更高比能量和更大充電倍率,導致安全隱患增加;另一方面,早期不成熟的新能源汽車運行幾年時間后,逐步進入高危期。冷靜思考十年來快速發展的電動車行業,電池安全這道最基本的難題,仍然是最重要的門檻,必須引起高度重視。

多起事故原因不明

針對電動車起火事故,各大車企都很快給出了簡單的事件說明。但在近期引發強烈關注的五起事故中,只有蔚來給出了西安維修的ES8之所以引發火情的具體原因。

4月21日晚間,上海一輛停在地下車庫中的特斯拉Model S自燃爆炸,并引燃了一旁的多輛車輛。4月22日,在西安蔚來授權服務中心,一輛正在維修中的ES8發生燃燒,蔚來稱,事故車輛由于之前底盤遭受過嚴重撞擊,導致動力電池包左后部外殼與冷卻板大面積變形。電池包內部結構在被擠壓的狀態下經過一段時間后形成短路,最終引發火情。4月24日,武漢街頭一輛比亞迪e5起火,比亞迪官方表示經初步檢查,起火點位于車輛后備箱位置,動力電池檢查完好。

5月12日,香港一停車場內的一輛特斯拉Model S自燃,并發生3次爆炸。5月16日18時16分,一輛蔚來ES8在上海市嘉定區一小區地下車庫突然冒煙,消防員耗費兩小時才將其撲滅。

上述五起事故中,蔚來的態度較為積極,給出了初步的調查原因,但特斯拉方面至今未對事故的調查給出詳細說明。

事實上,分析電動車起火的原因較為復雜。國家市場監管總局缺陷產品管理中心曾經表示,鑒于電動車起火可能與電器線路、燃料電池、機械干涉和外部火源等因素相關,且部分證據會在燃燒過程中消失或發生變化,因此缺陷調查非常困難,原因分析異常復雜。

不過,在業內看來,電池是引發電動車起火的主要原因。“第一,電池充電時,容易因為充電短路或者操作不當而發生事故;第二,電動車發生碰撞等交通事故后,有可能造成電池的內部結構出現問題,有自燃的隱患;此外,夏天溫度過高或者電池長期高速運轉,也有可能造成電池安全故障。”5月19日,一位業內專家接受21世紀經濟報道記者采訪時表示。

而深究電池之所以帶來安全隱患的內因,上述專家表示過于追求高能量密度是主因,在補貼政策的導向以及通過高續航提高競爭力的驅使下,產業鏈的相關企業過于追求能量密度,未能有足夠的時間去做安全驗證。同時,又要面臨成本和價格的壓力,在材料使用上貪圖便宜,未能保障足夠的安全性。

一個公認的事實是,電池材料的能量密度越高,安全風險也就越高。“從材料體系上,不斷追求高能量密度,本身并沒有錯,但安全風險確實比較高。特斯拉在電池設計、電芯上代表了比較高的水平,目前仍然出現了一些問題,這意味著高能量密度的電池確實存在熱失控的風險。”有電池專家表示。

針對頻繁發生的起火事件,部分企業已經采取了相關舉措。

5月15日,特斯拉正式宣布升級BMS軟件,對“充電管理和熱管理設置”做出調整,進一步?;て檔緋?,并延長電池使用壽命。特斯拉強調,特斯拉電池組的設計采用了最先進的技術,只有在非常罕見的情況下才會起火,而且火勢蔓延非常慢,給乘客足夠多的時間離開汽車,保證安全。

雖然5月16日蔚來ES8上海的起火事件暫未公布調查結果,但蔚來汽車能源副總裁沈斐表示,事故車輛在插槍狀態下停放4天,充滿電后系統多次自動復充使電池長期保持滿電狀態,鑒于動力電池在長時間高電量的狀態下的失效概率會增加,出于安全審慎的原則,在正式調查結果出來之前,對于處于聯網狀態的專屬樁和車輛,蔚來將臨時采取措施將充電量限制在90%。不過,他也強調,這一舉措并不意味著事故是因為充電引起。

全產業鏈拉響警鐘

對于自燃事件引發的關注,特斯拉CEO埃隆·馬斯克表示,媒體對特斯拉自燃事件過分渲染,卻對每年數千起燃油車起火視而不見,這無疑是雙標。燃油車著火的頻率遠高于特斯拉汽車,甚至是特斯拉的5倍。

但是,電動汽車起火的問題不容忽視。很多情況下,電動汽車是突發性地毫無預兆的起火,并且,起火的速度快、溫度高、蔓延快、易發生爆炸,車一旦燒起來無法快速撲救,容易爆燃殃及周邊車輛起火燃燒,造成的損失巨大。

整體來看,引起電動汽車起火的直接原因或許是熱失控。但是,根本原因在于,動力電池生產企業和車企,不重視安全,為了降低成本,對電芯品控不嚴、BMS設計要求太低,并且沒有對動力電池包足夠的安全設計?;さ?。

就電動汽車動力電池而言,電芯的選擇、電池包的設計、BMS熱管理系統、安全防護等一系列,都是影響電動汽車安全的關鍵因素。電芯、電池能量密度的高低與續航里程成正比,電量越大,續航也就越持久。但是,隨之而來的安全隱患也就越高。

有觀點認為,特斯拉之所以頻頻起火,主要是因為特斯拉搭載的高密度的圓柱形電芯,更大可能地提高電池能量密度。大部分企業選擇的是方型電池,續航里程無法達到特斯拉的高度。

目前,大部分車企仍在往高續航推進,其中的一個手段是改善電池的正極材料。目前,我國電動車主要采用的三元鋰電池,其正極材料鎳鈷錳,鎳的比例越高,意味著電池能量密度越高。同時,降低價格昂貴的鈷的用料,也可以降低成本。目前,市場的主流電池是NCM523和NCM622(鎳鈷錳比例分別為5:2:3和6:2:2),廣汽新能源新近上市的AION S搭載了寧德時代(69.690,-2.56,-3.54%)生產的NCM811電池,這讓其續航里程能夠突破600公里,這也是第一款使用NCM811電池的量產車型。

不過,目前業界對于NCM811的電池安全性,仍然有著一些疑慮。“由于鎳的比例過高,在生產中很容易出現安全性能下降、充電效率下降、過熱等問題,生產電池的條件也非常嚴苛。安全性要求比之前要大大提高。”有汽車業內人士表示,車企應用新的電池技術時,必須保證充足的驗證和安全保障。

一位寧德時代的內部人士表示,寧德時代的NCM811電池,從電芯安全、模組安全到電池包安全,都進行了多重安全設計。寧德時代進行了273項電池測試,包括100項性能測試、48項安全測試和125項可靠性測試。

多位汽車業內人士對21世紀經濟報道記者表示,對于能量密度的過度追求,給電動車安全留下了隱患。隨著國內電動車銷量的增多,類似的起火事故也會越來越多,意味著需要更加安全的保障措施。

在新能源汽車專家王秉剛看來,電動汽車是可以做得十分安全的。“去年去日產調研知道,日產公司銷售近50萬輛(電動車),無火災事故,他們的安全標準與試驗方法極為苛刻。我認為,內部對自燃無法預料,是不能接受的。”王秉剛表示。

電動汽車百人會執行副理事長、中國工程院院士歐陽明高曾經表示,據其調查分析,去年上半年高發的電動汽車失火事故,雖然有驗證和測試不足等系列原因存在,但主因在于電池熱失控。他曾呼吁產業鏈上的相關企業,加強技術研發和投入,以先進的BMS和熱蔓延防止手段來應對,并對電池內部的短路等情況提供預警技術干預等。同時,他也提出應盡快推出電動汽車安全年檢規范。不過,中關村(8.550,0.03,0.35%)新型電池技術創新聯盟理事長、電池百人會理事長于清教表示,考慮到成本的因素,目前車企對于搭載電池安全防護產品的積極性不強。

頻繁的自燃事件,讓成長中的新能源汽車面對著諸多質疑和挑戰。而目前尚處于市場培育期,自燃也會讓消費者對于電動車失去信任,尤其是售價較高的特斯拉、蔚來等新企業來說,對其品牌是極大的損害。

“在新車交付之前,一定要做好品質把控,對電池以及整車安全進行周密的測試驗證。電池廠家和主機廠要加強自主研發,不要浮躁地躍進,而是將安全放在首位,穩步提升技術水平。”上述汽車業內人士最后表示。

(實習編輯:白曉娜)
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