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从特斯拉到国产车4天3“火” 拿什么解决电动汽车安全隐患?

最近,从来不缺热点的电动汽车大“火”了一把,一周时间不到,特斯拉、蔚来、比亚迪轮番起火,在车圈炸开了锅,让电动汽车安全问题再度成为了全社会关注的焦点,也触动着消费者心底里对安全的焦虑。一时间,电动车可不可靠、电池技术成不成熟,甚至于关于纯电动车的路线和方向正不正确的问题,再次引发广泛讨论。那么,问题来了,电动汽车到底安全不安全?该如何解决电动汽车起火的安全隐患?

电动汽车起火谁之过?

我们先简单还原下最近的几起事件。

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2019年4月21日晚间,一段监控视频曝光了8点15分左右,一辆停在地下库中的特斯拉Model S自燃爆炸。4月22日,在西安蔚来授权服务中心,一辆正在维修中的ES8发生燃烧。4月24日,武汉街头一辆比亚迪e5起火。不幸中的万幸,三起事件并未造成人员伤亡。

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在比亚迪“进一步调查”的同时,愤愤不平的马斯克周三连发4条推特,一面吐槽媒体双标,一面坚持“特斯拉和大多数电动车一样,起火的可能性比内燃机低了500%” 。

这并不是电动汽车第一次起火。近年来随着电动汽车的发展,自燃等起火事故已经不是什么新鲜事儿了。业内专家表示,电池是电动汽车起火的主要元凶,电池充电时容易发生起火事件,包括充电短路、操作不当;其次,动力电池高速运转或者夏季气温过高,都有可能产生安全隐患;再次,就是外力作用,发生碰撞挤压等意外事故,也会导致电池起火。

为保障电动汽车安全,我国早在2015年就已经发布了电动车电池相关的国家标准,这些年围绕着动力电池相关的标准和规定一直在不断完善中。不过这并没有阻挡住电动汽车“火”起来的势头,据不完全统计,2018年全国发生电动汽车起火事件超过40起,包括乘用车、公交车、物流车等多个领域。

尽管电池失火事件时有发生,但电动汽车作为未来交通出行的大趋势却并未改变。一方面,消费者应当对新生事物多一点耐心,但另一方面,作为电动汽车制造商,更重要的是如何从技术和产品层面保障消费者出行安全。

如何解决电动汽车自燃等安全隐患?

除了国家相关标准的完善之外,更重要的是电动汽车企业动力电池技术和安全防护的革新。这方面传统巨头和新造车企业都在不断探索。从国际知名电动汽车品牌特斯拉,到国内如威马汽车、博郡汽车等新造车企业,都曾提出这样的观点:三电是电动汽车的心脏,而电池是三电技术核心中的核心,因此电池电芯的选择、电池包的设计、BMS热管理系统、安全防护等,乃至动力电池设计与整车空间等其他指标的平衡,都将成为电动汽车安全的决定因素。

首先,电芯电池密度的高低与续航里程、安全隐患都成正比,电池密度越高意味着同样的空间可以布置更多的电池,电量就越大,续航也就越持久,但是随之而来的安全隐患也就越高。业界有一种观点认为特斯拉之所以频频起火,主要是因为特斯拉采用了比较激进的方式,搭载高密度的圆柱形电芯。

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宝马、奔驰传统巨头以及比亚迪等企业在电池密度选择方面相对比较保守,所以这些企业当中很少有在续航里程上与特斯拉匹敌的对手。宝马正在研究负载控制、车辆到电网(V2G)等方式,提高电池电量,并且正在建设电芯研发中心,预计第五代的动力电池系统可以达到700公里续航;奥迪则采用了分电池模组的方式,例如奥迪e-tron采用36个电池模组,用格子结构,借助车辆下方铝托盘和辅助安全系统提供保护,并且配备风冷与液冷两种冷却方式,让电池保持在一个合适的温度范围内,NEDC续航也可以达到525公里;奔驰同样采用分模组的设计方式,大模组里面嵌小模组,模组顶盖就是水冷板,奔驰EQC电池就采用了这种方式,续航也达到了450公里以上。比亚迪最初采用了安全性更高的磷酸铁锂电池,但磷酸铁锂电池能力密度偏低、续航里程偏低的弱点迫使比亚迪最终走向了三元锂电池。博郡汽车作为一个比较新的品牌,在电池路线的选择上更自由且更有自主性。一方面,博郡汽车选用了安全性更高的软包电池线路;另外非常重要的一点是,因为博郡汽车拥有自主正向研发的能力,因此能够在底盘结构和带电量的匹配上做到更好的平衡。相比之下,博郡汽车的电池密度并不是最大的,却带电量的匹配更自由,因此续航里程能够突破600公里。

但是其实电池热量管理还有一个非常重要的系统,那就是电池管理系统(BMS),相当于电池的大脑,随时管理电池状态,电池管理系统的好坏直接影响电池的性能好坏乃至整车的安全。BMS核心技术主要在博世、大陆、电装等零部件供应商手上,不过特斯拉、奥迪、宝马等主机厂也有涉足,或者在供应商基础上进行优化,主机厂一旦攻克这门技术将实现人无我有的优势。特斯拉也正是凭借在BMS方面的优势,才有底气采取激进的方式采纳更高密度的电池,提供更长的续航里程。

国内也有如惠州亿能电子、均胜电子普瑞等提供BMS系统,一些汽车厂家也有自主研发BMS系统,如比亚迪、博郡等。这些年比亚迪除了自己在电池核心技术上有优势之外,其BMS系统也居功至伟,比亚迪的BMS系统不仅具有电池能量管理、电池热管理功能,还拥有电池单体自动均衡功能,所以比亚迪秦等电动汽车近年来能够在续航方面领先同级;博郡汽车拥有独家专利的BMS电池管理系统,采用国际先进的功能安全设计和AUTOSAR软件架构,以及基于动态模型的荷电量估计,功率估计和寿命估计,可以极好的控制电池在设计范围内的安全充放电。配上自主开发的整车热管理系统,实现电池系统安全,高效率,长寿命的运行。在刚刚闭幕的第18届上海车展期间,博郡汽车也对外发布了这两套系统,引起了业界的高度关注。

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当然,仅靠选择优质的电芯和技术领先的BMS,还不足以解决电池的安全隐患。安全设计和品控也很重要。一方面,在电动汽车研发初期就要对电池安全进行合理的设计,而且必须遵循安全第一的原则,在这个基础上兼顾空间等其他方面。这对于汽车厂家也提出了很高的要求,必须要采用原生电动汽车平台,油改电存在很大的局限性。

另一方面,电池的布置必须要严格按照国家标准,甚至要高于标准,包括中国在内其实很多国家都有制定非常严格的国家标准,包括防水防尘等。同时,在最后交付市场之前,电池厂家和主机厂还要进行安全、电性能和整车耐久测试等,确保品质一致性,做好品质标准和把控。这方面将是每家电动车企的必修课。

再次回到我们之前的问题,电动汽车究竟安不安全?根据美国有一份汽车自燃事故的数据显示,与传统汽车或者手机等其他电子产品相比,电动汽车自燃的几率其实很低。另外,根据中汽协数据显示,2018年,我国新能源汽车产销分别完成127万辆和125.6万辆,纯电动汽车占比最高,产销分别完成98.6万辆和98.4万辆,比上年同期分别增长47.9%和50.8%。电动汽车发展已经成为大势所趋,续航里程与安全可靠的平衡需要全行业的推动和技术的进步。电动汽车企业还在不断的探索,相信随着电池技术的革新,更多车企加强自主研发,拒绝浮躁,将安全放在第一位,必定能打造真正可靠的电动车,届时电动汽车起火的安全隐患将迎刃而解。

来源:第一电动网

作者:赵岚坤

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