起火事故敲响警钟,动力电池安全引热议

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2019年4月以来,新能源汽车接连发生起火事故,将其安全问题推向舆论的风口浪尖。而一说到电动汽车安全问题,第一时间想到的就是动力电池安全。7月10日,中国汽车工业协会与国际自动机工程师学会联合举办首届中国国际电动汽车安全技术创新大会,各界相关人士一起就电动汽车安全问题进行讨论和分享。

以下为部分嘉宾观点分享:

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关于动力电池的安全问题如何解决,中国动力电池创新联盟副秘书长、中国电动汽车充电基础设施充电联盟副秘书长王子冬认为,新能源汽车安全事故主要由动力电池热失控所引起,但热失控仅仅是结果,热失控原因错综复杂,事故源头难以明确,安全性问题应得到高度重视。而在理论上,电池能量密度与安全性成反比,企业盲目追求高能量密度,安全问题也会随之暴露。虽然未能明确已发生的起火事件与追求能量密度存在多大相关性,但随着高镍三元电池进入市场,新能源汽车面临更高的安全技术要求。

但目前新能源汽车起火原因未明,究竟是生产过程中的质量控制?还是后期使用中出现的问题?亦或是什么样的场景下出现问题?王子冬认为现在都还说不清楚。

目前能提高动力电池安全性主要从三个层级来做,包括单体电芯、模组设计和电池包的结构设计来提高整体安全性。单体电芯方面,可以通过在电解液中加入添加剂降低其易燃性,提高隔膜耐温性,或者提高正极材料稳定性等方式来改进;模组设计方面,通过加强温控设计、BMS充电管理或者改变单体链接方式提高安全性;车辆层面,可以通过电池的位置摆放以更好散热。最后可以通过改进充电方法,减少由于充电不当造成析锂的安全隐患。

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关于电动车频发燃烧的根源,中国工程院院士杨裕生总结了四点。首先是电池技术原因,由于锂离子电池都含有易燃溶剂,因此没有绝对安全的电池。其次国家重点发展长里程纯电动车的发展路线引发了安全焦虑。杨裕生认为,电池组自然概率除了与电池本性有关外,还与电池总量成正比,里程越长需要装的电池越多,电池组燃烧概率越高,纯电动车追求长里程的发展路线,是烧车频发的诱因之一。

另一方面,国家的补贴政策与纯电动里程挂钩,引出“多装电池追补贴”的新高潮,而另一考量因素能量密度则诱导企业追逐高能电池。“双挂钩”补贴政策,导致电池过度多装和急促高能能化,从而使得安全性“双下降”,这也是杨裕生总结的第三个因素。

最后一个原因杨裕生认为是思想方法的原因——抓不住主要矛盾和矛盾主要面。如今,里程作为矛盾的主要方面,安全性作为次要方面考量是频发烧车的思想方法原因,也是造成发展路线、政策、技术发生问题的根源,与节能减排挂钩才是正确的方向。

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长安新能源电池开发总监刘波就热安全谈了一些思考和探讨。他认为第一阶段应该是预防阶段,该阶段对电芯的选择尤其重要,因为电芯本身决定了可燃的电解液跟正负极发热。对电芯的一些测试过程中,长安并不一味追求高里程,主要以安全为中心,合适就好。目前长安对于811的使用还比较慎重,推出的车到目前为止还没有使用811产品。

而第二阶段是整个行驶状态的监控,包括电芯状态和车辆健康状态的分析。刘波表示,后端一旦出现热失控,无论外短路还是内短路,只能延长或者抑制整个热失控时间,给人员逃生。所以长安更多的工作放在前端。热失控阶段包括电芯状态监控,通过整个安全模块,识别通过电池现有的特征参数,比如电压,温度,还有气体挥发或者其他方面等来监测,尽量在前端先发现、处理。后端发现的时候,就要通过抑制手段,比如说做隔热、绝热,或者一些防爆的评估处理。国家已经制订相关的法规标准,现在行业初期讨论是要逃生空间大于5分钟,长安现在按照10分钟目标努力。刘波表示,对于每一个信任产品的用户,必须对他们的安全负责。

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蔚来汽车储能系统部总监曾士哲介绍了目前蔚来的安全服务环节。据介绍,蔚来现在所有的电池安全数据都是24小时进行监控,工作人员进行24小时轮班检测车辆分布以及车辆是否出现异常。曾士哲表示,大部分车辆异常以及电池事件发生的时候(至少在蔚来的案例里),基本都是车辆静置不开的时候。静置时出现问题,所有的监控基本上都没有办法应用,所以蔚来吸取了教训,在发生情况的第一时间做出改善。经研究发现,有90%的用户认为10分钟之前应该感受到车辆的异常,除非是突发情况。所以蔚来现在的车辆基本上每10分钟唤醒一次,检查车辆数据,包括电压是否异常,温度是否发生变化等。如果后台发现异常就会告知客户,进行安全保护。目前大部分高镍电池出现问题都是发生在静置之后,一个小时甚至一天两天,蔚来希望能够做到不需要人介入的全生命周期的管理,简单来说就是电池从出厂开始就可以得到检测和保护。

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总结:

真锂研究创始人墨柯认为,2025年电动汽车应该能够突破1600万,2030年达到3500万,而目前看来只有锂离子电池能担此大任,未来当然还有极大可能出现更加高导新型电池技术,但墨柯表示目前没有看到。因此如何在目前这样的锂电池天下平衡能量密度和安全,是车企和动力电池企业努力的方向。

来源:第一电动网

作者:邓娅

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