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电动车起火引发电池安全拷问 都是高能量密度惹的祸?

2021-03-03 ryder

近日,威马EX5自燃事件继续发酵,再次将电动车,特别是动力锂离子电池的安全问题推到了舆论的风口浪尖,而这是威马汽车被曝出的第二次起火事件。随着我国新能源汽车保有量的快速上升,新能源汽车安全问题应当愈发得到重视。


电动车安全问题不容忽视


依据公开资料整理发现,2018年上半年国内外共发生电动车起火事故10起,其我国内起火事故8起,国外起火事故2起,较去年同期新增1起。在2013年和2014年,国内新能源汽车起火事故分别为2起和4起,而2015年笔直增至14起,2016年更是多达29起,2017年公开报道影响较大的起火事故至少30起。


虽然电动车起火事故有分明上升势头,但到目前为止,并没有证据声明电动车起火爆炸的危险性高于传统燃油汽车。但电动车属于新事物,消费者内心多少会有疑虑。长久以来,续航里程短、充电设施配套难,被认为是电动车推广的紧要障碍,但实际上安全性问题更不容忽视。


安全问题第一能量密度其次


作为电动车的“心脏”,动力锂离子电池是电动车的动能之源,也是最关键的核心部件。业内专业人士表示,动力锂离子电池的各项性能之中,安全性能是最紧要的,这比电池的能量密度、功率、充放电次数、充电时间等都更为紧要。


从全球范围内来看,为获得更好的续航里程,电池公司和汽车公司都热衷于研发更高能量密度的动力锂离子电池。知道到,2020年全球动力锂离子电池能量密度的目标基本上都是300wh/kg,国内外的技术研发基本处于同一水平,但是安全性的研究尚待增强。国内,在国家新能源补贴政策的导向下,电池公司为追求更高的能量密度电池,已经吹响了向高镍811三元电池大规模进军的号角。


通常来讲,锂电池作为关闭的能量体系,原理上高能量密度和安全性就很难兼容。电池能量密度越高,出现燃烧爆炸的事故几率就越高。业内人士表示,电池安全的核心在电池管理系统,特斯拉宣称电池单体能量密度能够达到300wh/kg,虽然特斯拉通过电池系统管理技术,较好地处理了能量密度提升带来的热失控问题。但倘若要进一步提升能量密度,会对电池安全管理提出更大挑战。


我国工程院院士杨裕生在多个场合强调,不断提高电池的比能量是一条非常危险的路。他表示,有些电池公司为获得补贴,在产品研发中把能量密度放在首要位置。为提高能量密度,三元电池正极材料体系正在由111、523向622、811材料体系迈进,通过新增镍含量以提高电压,但是随之而来的就是热失控风险加大,电池安全性风险不断增大。他认为,应坚持“用好成熟的、安全性高的电池”的原则,发展安全节能的电动车。


不断攀登能量密度新高度,在打破电动车续航里程这一关键掣肘的同时,也在推动着整个电池行业技术水平的进步。但是,倘若获得了更高的能量密度,却不能保障安全性,那么终究是得不偿失,甚至是走上了邪路。我国科学院院士欧阳明高表示,电动车高比能量动力锂离子电池的发展安全永远是第一位的,比能量等性能指标其次。


在加工工艺及电池管理系统相对不太成熟的情况下,一味地强调能量密度,并不是妥当的做法。电动车一定要保证绝对安全,而不仅仅是安全达标。从用户角度看,动力锂离子电池的安全意味着即使电动车整夜充电也不能有风险;从电池供应商角度看,安全则要求电池这个能量包装在车上之后不会被触发险情。


保障安全责无旁贷


电池起火,不管是过充还是短路引起的,大部分原由都是因电芯的热失控造成的。业内专业人士表示,目前可以依据锂电池的链式反应机制选择新材料,以阻断热失控链式反应。在详尽措施上,包括正负极的掺杂与包覆、加入电解液阻燃添加剂,以及采用聚合物与固态电解液等。


其实,影响电动车安全的,不只是电芯本身,还与电池包、动力系统、整车等有关,尤其是电池管理系统,甚至包括消费者正确地使用电动车。业内专家指出,电动车安全不是某一个环节,某一个公司的问题,而是一个涉及新能源汽车产业全链条乃至消费端的系统工程。


动力锂离子电池品质影响电动车安全和续航,特别是安全问题,应以防止为主,业内专业人士表示,尤其是在电池能量密度不断提高的情况下,越要重视安全问题。各动力锂离子电池相关公司一定要从安全设计开始,从材料到结构到整体,最后到与整车的匹配和使用中的维护,从全产业链和全寿命周期考虑和处理动力锂离子电池的安全问题。


威马汽车起火等引发的安全问题非得要得到重视,正所谓安全事故无小事,安全责任重泰山。保障电动车安全,不仅要电池公司供应可靠性的电池产品,汽车公司也有不可推卸的责任,惟有双方全方位合作,才有可能把安全问题最小化。

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