工业和信息化部表示动力电池需将重心转向系统安全

2020-09-02 16:56 ryder

工业和信息化部表示动力电池需将重心转向系统安全,并要求新能源汽车制造商和动力电池供应商在今年10月底前完成对新能源车辆的安全检查。
 
安全一直是新能源汽车关注的焦点。5月以来,新能源车辆发生的多起自燃事件,再次将市场的注意力集中在新能源车辆的安全性上。事实上,动力电池作为新能源汽车安全的核心,其安全技术一直在不断升级,从单一的安全转向系统安全,到不断“夯实”新能源汽车的安全底线。
 

 
集中精力检查电池
 
据悉,该行业被称为“历史上最严重的”,关键是要有汽车销售,库存的防水保护,高压线束、汽车碰撞,汽车动力电池,汽车充电设备,电池盒,机械部件和易损件安全隐患排查工作,并根据实际的交通状况,采取有效技术措施,减少车辆火灾风险。
 
根据工信部发布的《新能源汽车安全检查参考清单》,安全检查的主要内容为动力电池,包括外观检查、软件诊断、气密性试验、开箱检查和更换。
 
事实上,自5月初以来,新能源汽车安全的政策水平一直在上升。5月初,工信部发布了《电动汽车动力电池安全要求》、《电动汽车安全要求》和《电动公交车安全要求》三大强制性国家标准,将于2021年1月1日起实施。
 
据了解,这三项强制性标准在中国原推荐国家标准的基础上,完全符合中国主导的《联合国电动汽车安全全球技术条例》,进一步完善和优化了电动汽车和动力电池产品的安全技术要求。
 
5月26日,工业和信息化部召开了加强新能源汽车国家标准执行工作的专项会议,要求所有新能源汽车产品达到国家标准。
 
这些政策最强调新能源汽车动力电池的安全性。在优化电池单元和模块安全要求的同时,重点强调了电池系统的热安全、机械安全、电气安全和功能安全要求。测试项目包括系统热扩散、外部火灾、机械冲击、模拟碰撞、湿热循环、振动泡水、外部短路、超温、过充等。
 
重心转向系统安全
 
随着动力电池技术的不断升级,新能源汽车的安全关注点正逐步从电池技术安全转向系统安全。
 
我国的汽车动力电池安全标准经历了多次升级和规范:2006年该行业标准首次发布时,新能源汽车行业还处于培育阶段,所以主要参照的是消费电子锂电池的测试要求。2015年新行业标准再次发布时,已经积累了10年的研发示范经验。在单机、模块测试的基础上,增加了电池系统的级安全要求,对系统的集成开发起到了重要的指导作用。
 
在过去的两年里,中国的新能源汽车工业取得了令人瞩目的成就。中国还应欧美、日本等发达国家的邀请,率先在全球电动汽车安全技术法规中主导动力电池部分,形成强制性安全标准体系。该标准强化了电池系统的热安全、机械安全、电气安全、功能安全等要求,模拟了外部着火、机械冲击、湿热循环、振动泡水、超温、过充等实际场景。单针试验作为一个独立项目,在本标准中正式取消。仅作为单片热控的触发条件,要求电池系统在单片热控发生后5分钟内不得着火或爆炸,给船员安全逃生留有时间。也就是说,针穿不穿不再重要。关键在于系统在对单电池进行了热控制后,能否控制不可控热量的扩散,为各类电池的安全应用设定了基本阈值。
 
对此,许多业内专家表示,动力电池的安全标准已经从单一的安全转向了电池的整体系统安全。电池贯穿整个过程的安全使用,这是一个系统工程,包括电池的单一设计、系统集成、动态监测和系统保护,等等,以确保产品是安全的,在生命周期的各个阶段,真正提高电池的安全性能在实际意义。
 
清华大学教授、汽车研究所所长陈全时曾担任国家电动汽车标准委员会副主任,参与了中国几乎所有电动汽车标准的制定。他说,穿刺测试一直存在争议,关于是否应该有这样的测试一直存在激烈的争论,这是当前标准的可选部分。
 
电池安全性不断提升
 
针对电池安全问题,各大新能源汽车厂商和电池厂商通过不同的技术路线和不同的产品,不断探索和尝试提高汽车动力电池的安全性。
 
在动力电池领域,目前主流的是磷酸铁锂电池和三元电池,其他如钛酸锂、锰酸锂等也有一定的应用,和一些新系统电池包括固态电池、镁电池,无钴电池,氢燃料电池等等也在研发和探索阶段。
 
技术路线是市场和用户的共同选择。由于新能源汽车应用领域广泛,应用场景多样,对动力电池的需求也多样化。锂铁电池是我国的特色,具有安全性高、寿命长等特点,主要应用于电动客车、物流车等商用车。三元电池能量密度高,能有效解决私家车用户的里程焦虑,已成为全球新能源乘用车的主流解决方案。
 
正因为如此,许多汽车制造商和电池制造商基本上保持着各种技术路线平行发展的状态。在锂铁电池和三元电池大量投放市场的同时,其他技术路线的预研和技术储备也在进行。以国内汽车动力电池市场占有率最高的宁德时代为例,其三元电池和铁锂电池的产销均处于行业前列,相对于其他电池技术路线保持着技术优势。
 
随着研发投入的不断加大,各种电池技术路线也在不断升级,以弥补自身的不足。针对铁锂电池能量密度低的缺点,比亚迪推出了刀片电池,通过结构的改变使得同体积铁锂电池的能量得到了极大的提高。为解决三元电池稳定性低的问题,宁德时代经过多年的研发,创造了“控制短路”安全技术。三元电池在受到剧烈穿刺或外部金属异物(如针刺)冲击进入电池的情况下,还可以保证电池内部没有大电流短路,不会造成电池的热控制。
 
宁德时代2017年,率先在克服高能量密度的问题世界上三元电池针刺在回应的需求单一技术的欧洲汽车公司高能量密度三元电池可以通过针刺测试,和寄给德国莱茵大黄酸供客户测试和认证。报告结果显示,在针刺实验中,三元电池不着火,不爆炸,电池温度仅为35.1℃。
 
随着“新基础设施”建设的加快,中国新能源汽车产业正处于一个新的发展阶段。而这也必然会促进包括动力电池在内的相关产业的快速发展。安全,尤其是电池安全,作为新能源汽车产业的首要问题,也将成为未来推动新能源汽车和电池产业发展的重要动力。


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