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電池安全是電動汽車的世界級難題

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2020年07月01日  

一次車禍引發(fā)大火,奪去三條無辜的生命。電動汽車從解決世界能源危機的寵兒,一夜之間成為人人談之色變的危險品。事實上,電動汽車出現(xiàn)起火或爆炸絕非個案,在世界各地此類案例屢見不鮮。電池系統(tǒng)易燃易爆的特點使得電動汽車的安全性成為世界汽車產(chǎn)業(yè)面對的難題。那么,電動汽車真的不安全嗎?有沒有辦法讓它變得更安全呢?


鋰離子電池為何不安全?


據(jù)了解,目前比亞迪采用的是磷酸鐵鋰離子電池,是鋰離子電池中的一種。鋰離子電池剛出來的時候用在手機中,那時候就有爆炸的事故,鋰實在太活躍。后來美國科學(xué)家發(fā)明磷酸鐵鋰材料就一定程度上抑制了它的活躍性,對電動汽車的安全性也有大的改善。


近日,筆者采訪了我國電工技術(shù)學(xué)會電動汽車輛專業(yè)委員會技術(shù)服務(wù)中心主任王天順,他認為問題的關(guān)鍵在于電池方面。據(jù)他介紹,由于鋰離子電池容量小,一輛鋰離子電池電動汽車會使用幾百塊鋰離子電池,電池管理系統(tǒng)很難控制電池的一致性,再加上鋰分子比較活躍,即使在靜止存放的狀態(tài)下也有可能發(fā)生爆炸,因此在安全性上很難控制。


資深汽車評論員賈新光認為,關(guān)于純電動汽車的安全性能的鑒定,要從電池以及相關(guān)配套零部件等方面進行考量。電動汽車的電池安全的提升是一個過程,要在電極、隔膜等材料以及保護技術(shù)、保護電路等設(shè)計方面加以完善。


有關(guān)鋰離子電池的安全,賈新光認為:鋰的活躍性比較高,易燃易爆,要通過質(zhì)量控制以及大量的試驗應(yīng)用來加以檢測。關(guān)于電動汽車電池重量過大的問題,賈新光認為,公司偏重于提升續(xù)駛里程,動輒達到300公里,這有來自社會壓力的因素,而在國外,續(xù)航都是40公里起算的。


當前鋰離子電池在安全性能方面確有不足,但行業(yè)正在通過產(chǎn)業(yè)化和技術(shù)創(chuàng)新不斷提升和完善,王天順表示,目前要加強售后服務(wù)體系建設(shè),建議經(jīng)常更換電池,所用電池在每一次更換中都由專業(yè)的維修師進行嚴格的檢測,及時發(fā)現(xiàn)問題。這說明鋰離子電池安全性仍是一個沒有完全克服的問題,鋰離子電池材料兼容性的基礎(chǔ)研究目前國內(nèi)依然薄弱。


鋰離子電池為何燃燒?


此前,有關(guān)部門將純電動汽車作為國家新能源汽車的發(fā)展方向。純電動汽車也因此獲得了國家政策的扶植。在此之后,國內(nèi)各大車企集團基本都在電動汽車研發(fā)領(lǐng)域投入了巨大的人力物力。在526重大交通事故發(fā)生之后,國內(nèi)各大車企集團也開始重新審視電動汽車的安全問題。日前,筆者采訪了國內(nèi)某大型汽車集團研究院的電動汽車項目負責人,讓他來談?wù)勲妱悠嚨陌踩珕栴}。從事故車的照片來看,基本上可以確定是電池組部分發(fā)生燃燒。在分析526重大交通事故時,這位業(yè)內(nèi)人士向筆者分析道。在他看來,電動汽車最危險的部分就是電池組,而目前來看,電池組的特點是易燃易爆,這就使得電動汽車的安全性大打折扣:目前,使用在電動汽車上最成熟的電池就是鋰離子電池。但是,理論上講,鋰離子電池也無法做到完全杜絕燃燒。


也有專家質(zhì)疑,認為涉事車輛著火或因比亞迪E6電動汽車電壓系統(tǒng)及電池設(shè)計不合理。電動汽車電壓系統(tǒng)高于200伏就是不安全的,而比亞迪E6電動汽車高電壓系統(tǒng)多達300多伏,不僅可能在碰撞中出現(xiàn)電火花從而引爆電池,還使車內(nèi)的人更易觸電。此外,比亞迪E6電動汽車用的是插電式電池,充電插座一旦遭遇強大的外力沖撞,正負極接通短路,短時間內(nèi)就會造成高溫燃爆。


電池安全是世界難題


相關(guān)于傳統(tǒng)燃料汽車,電池組易燃易爆的特性使得電動汽車較為脆弱。這位業(yè)內(nèi)人士向筆者透露說,不單在我國,國外電動汽車在碰撞測試中出現(xiàn)燃燒乃至爆炸的案例屢見不鮮:最離奇的是,美國一輛電動汽車,在發(fā)生碰撞三周之后,停在車庫發(fā)生了自燃。調(diào)查后認為,其原因有可能是碰撞造成電解液發(fā)生輕微滲漏,而當后來滲漏聚集到一定程度時,發(fā)生了燃燒。


于如何提高電動汽車安全性的問題,這位業(yè)內(nèi)專家指出:目前來看,提高電動汽車安全性的方法除了對電池組加強保護之外,很難有實質(zhì)性的技術(shù)出現(xiàn)。因為,即使是在碰撞發(fā)生瞬間將電路系統(tǒng)都自動切斷,電池組本身也會在外力擠壓的情況下發(fā)生燃燒。


而在這方面,國外的相關(guān)經(jīng)驗是使用碳纖維等高強度復(fù)合材料對電池組加以包裹保護。但是此種做法成本太高,難以在量產(chǎn)民用車型上大規(guī)模推廣使用。


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