陳秀娟
針對(duì)新能源汽車(chē)頻發(fā)的安全問(wèn)題,業(yè)內(nèi)專(zhuān)家們又有何妙計(jì)?
最近幾年,我國(guó)新能源汽車(chē)發(fā)展勢(shì)頭迅猛。數(shù)據(jù)顯示,2015年我國(guó)的新能源汽車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)分別為340471輛和331092輛,同比分別增長(zhǎng)3.3倍和3.4倍,新能源汽車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)出現(xiàn)爆發(fā)式增長(zhǎng)。
然而,多起電動(dòng)公交車(chē)起火的消息讓人們?cè)跒樾履茉雌?chē)火爆發(fā)展歡呼雀躍的同時(shí),也多了幾份對(duì)其安全的冷思考。
在這些電動(dòng)公交車(chē)起火事件中,有的是充電時(shí)著火、有的是行駛中自燃,還有的是一些人為因素……整車(chē)安全問(wèn)題迫在眉睫,這些不能承受之痛該如何解決?
“規(guī)范管理”是前提
電動(dòng)汽車(chē)在行駛中突然自燃的現(xiàn)象在日常生活中并不陌生。2015年12月8日上午9點(diǎn)多,一輛知豆四輪電動(dòng)車(chē)在沿當(dāng)?shù)鼗ㄊ新酚杀毕蚰闲旭傊粱菡仿房诒眰?cè)200米處時(shí),突然自燃,致一人死一人傷。以此為代表的血淋淋案例把純電動(dòng)車(chē)安全問(wèn)題推向風(fēng)口浪尖。
根據(jù)2013-2015年工信部發(fā)布的我國(guó)新能源推廣數(shù)據(jù)顯示,國(guó)內(nèi)具有生產(chǎn)合格證的電動(dòng)汽車(chē)為49.7萬(wàn)輛,已經(jīng)達(dá)到一定的市場(chǎng)體量。不過(guò)伴隨新能源汽車(chē)保有量的增多,電動(dòng)汽車(chē)發(fā)生事故的幾率也有所增加。
針對(duì)“新能源汽車(chē)火災(zāi)”的安全問(wèn)題,科技部電動(dòng)汽車(chē)重大項(xiàng)目監(jiān)理專(zhuān)家組組長(zhǎng)王秉剛在3月27日,由中國(guó)電動(dòng)汽車(chē)百人會(huì)針對(duì)電動(dòng)汽車(chē)的安全問(wèn)題舉行的研討會(huì)指出,安全性問(wèn)題將成為影響電動(dòng)汽車(chē)健康發(fā)展與成敗得重要問(wèn)題,發(fā)展新能源汽車(chē)要堅(jiān)持安全第一的思想。
那么,如何減少電動(dòng)汽車(chē)的安全問(wèn)題呢?
科技部高新司交通處副處長(zhǎng)李宏剛認(rèn)為,科學(xué)、有效、規(guī)范的管理好安全技術(shù)需要進(jìn)行系統(tǒng)的研究。應(yīng)該更多地進(jìn)行電動(dòng)汽車(chē)安全使用方面的宣傳,在安全使用方面進(jìn)行專(zhuān)門(mén)的輔導(dǎo),或?yàn)檐?chē)主提供安全手冊(cè),提示車(chē)主應(yīng)該定期或不定期做哪些工作?!氨热珉妱?dòng)汽車(chē)從整車(chē)廠生產(chǎn)出來(lái)交到用戶手中,應(yīng)進(jìn)行科學(xué)、有效、規(guī)范的管理。從技術(shù)角度來(lái)講,從電池的研發(fā)到電池重組直至裝車(chē),在安全技術(shù)方面進(jìn)行系統(tǒng)研究和保障,同時(shí)還需電動(dòng)汽車(chē)安全使用的科普宣傳?!崩詈陝傉f(shuō)道。
由此看來(lái),行駛中的規(guī)范管理對(duì)電動(dòng)車(chē)的安全問(wèn)題來(lái)說(shuō)是一個(gè)大前提。
安全始終是核心
除了規(guī)范管理消費(fèi)者在安全使用上應(yīng)注意的問(wèn)題外,深究產(chǎn)品本身的安全問(wèn)題更是重中之重。
安全始終是產(chǎn)品的核心,記者查閱資料發(fā)現(xiàn),電動(dòng)汽車(chē)和常規(guī)汽油、柴油車(chē)的最大區(qū)別是,新增加了高能量的電儲(chǔ)能設(shè)備以及相配套的控制系統(tǒng)。新能源的引入,對(duì)于已經(jīng)有著已經(jīng)快速發(fā)展了約半個(gè)世紀(jì)的成熟汽車(chē)行業(yè)來(lái)說(shuō)帶來(lái)了全新的挑戰(zhàn)。而儲(chǔ)能設(shè)備(動(dòng)力電池以及超級(jí)電容,以下簡(jiǎn)稱電池)、BMS(電池管理系統(tǒng))以及充電機(jī)則是其中三個(gè)影響安全的最重要因素。
對(duì)此,王秉剛表示?!鞍踩夹g(shù)是高性能電池應(yīng)用的基礎(chǔ)。更大能量、密度更高的電池要得到應(yīng)用,但前提是安全技術(shù)要過(guò)關(guān)。對(duì)有安全事故的汽車(chē)產(chǎn)品,經(jīng)查實(shí)如果是產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造的問(wèn)題,應(yīng)該召回,應(yīng)該停產(chǎn)整頓?!?/p>
一般來(lái)說(shuō),單體電池起火和比能量關(guān)聯(lián)度較高,國(guó)聯(lián)汽車(chē)動(dòng)力電池研究院院長(zhǎng)盧世剛指出,當(dāng)電池比能量達(dá)到150Wh/kg以上時(shí),起火的概率比較高。在此條件下,三元材料與磷酸鐵鋰電池相比,比能量高,更易出現(xiàn)火災(zāi)類(lèi)似事故。因此,提高電池比能量是一把雙刃劍,對(duì)此,他建議企業(yè)在開(kāi)發(fā)過(guò)程中要把握一定的尺度,做到適可而止。
對(duì)于電池引發(fā)火災(zāi)的原因,王秉剛則指出,單體電池引起火災(zāi)的原因,主要是內(nèi)部短路造成,內(nèi)部短路又可以分為單體本身原因,如局部的溫升、雜質(zhì)/毛刺、枝晶、隔膜缺陷、隔膜變形。外部原因主要有穿刺、受擠或外部起火。
另外,對(duì)于三元電池人工針刺易起火的現(xiàn)象,王秉剛表示,國(guó)外對(duì)單體電池沒(méi)有做針刺的要求,然而,三元材料遇到針刺可能會(huì)起火,需要從技術(shù)上尋求突破。他指出,微宏動(dòng)力研發(fā)的不燃燒電池的固態(tài)電解質(zhì)就大大減少了發(fā)熱,燃燒過(guò)程中電解質(zhì)占熱量的72%,在針刺試驗(yàn)中僅產(chǎn)生冒煙現(xiàn)象,而沒(méi)有引起大火?!拔矣X(jué)得安全性還是要依靠技術(shù)創(chuàng)新”,王秉剛強(qiáng)調(diào)。
三元材料到底發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)的可能性有多大,盧世剛指出,如果用磷酸鐵鋰和三元材料相比,在單體電池出現(xiàn)熱失控的情況下,磷酸鐵鋰是冒煙,三元材料是著火。此時(shí),系統(tǒng)保護(hù)功能如果失效、絕緣失效、機(jī)械控制失效,都會(huì)產(chǎn)生安全事件,所以系統(tǒng)可靠性是保證電池安全性的重要因素。
電池的安全問(wèn)題如何解決?
那么,究竟該如何解決電池引發(fā)的起火問(wèn)題?盧世剛指出了產(chǎn)品質(zhì)量的重要性。他指出,在產(chǎn)品質(zhì)量方面,我國(guó)確實(shí)比國(guó)外的水平要低,三星、LG經(jīng)過(guò)評(píng)估后,報(bào)出的故障率是0.017ppm,主要應(yīng)用在小車(chē),而目前搜集到的國(guó)內(nèi)產(chǎn)品的數(shù)據(jù)是10ppm,所以對(duì)于企業(yè)來(lái)說(shuō),應(yīng)該在產(chǎn)品質(zhì)量上做文章。
在王秉剛看來(lái),這需要從技術(shù)上尋求突破,解決滅火首先要提高單體質(zhì)量水平,其次是電池系統(tǒng)設(shè)計(jì)、電池箱滅火裝置、整車(chē)設(shè)計(jì),以及防外部短路的問(wèn)題,都應(yīng)該加強(qiáng)技術(shù)上的創(chuàng)新,真正解決技術(shù)性問(wèn)題,保證電動(dòng)汽車(chē)安全性。
對(duì)于電池帶來(lái)的安全隱患問(wèn)題,中國(guó)汽車(chē)技術(shù)研究中心首席專(zhuān)家王芳則有著自己的理解。在她看來(lái),要解決動(dòng)力電池安全隱患,需要了解電池的安全區(qū)域,做到對(duì)癥下藥。
對(duì)此,王芳指出“電池的性格有內(nèi)向的、也有外向的,我們必須找到電池發(fā)脾氣的點(diǎn)是在哪里”。她建議,企業(yè)通過(guò)電池安全性測(cè)試,充分了解電芯的特性,了解它到底是一個(gè)性格內(nèi)向的孩子,還是一個(gè)比較活潑的孩子。如果是活潑的,就應(yīng)考慮在某一些使用環(huán)節(jié),包括在系統(tǒng)集成的時(shí)候增加一些輔助的限制措施,讓它相對(duì)處在規(guī)矩的范圍內(nèi),讓它的優(yōu)良品質(zhì)安全的體現(xiàn)出來(lái),讓它在整個(gè)使用過(guò)程中降低由于性格特別活潑而發(fā)生安全事故的風(fēng)險(xiǎn)。她強(qiáng)調(diào),對(duì)于單體模塊來(lái)說(shuō),其本身的安全性必須要達(dá)標(biāo),另外,在知道電池的安全特性以后,要附加合適的安全性設(shè)計(jì),把系統(tǒng)集成做好,這樣才能生產(chǎn)出真正可靠的電池系統(tǒng)。
另外,在微宏動(dòng)力研究院院長(zhǎng)、研發(fā)副總裁仝志明看來(lái),如果能實(shí)現(xiàn)鋰離子電池系統(tǒng)的“不燃燒”也可以有效解決電池帶來(lái)的電動(dòng)汽車(chē)安全隱患問(wèn)題。
仝志明在介紹微宏動(dòng)力最新發(fā)布的“不燃燒電池”技術(shù)時(shí),將鋰離子電池比喻為自帶火柴的油箱?!盎鸩袷请娔?,里外短路都會(huì)產(chǎn)生高溫。高溫很容易把相關(guān)的東西點(diǎn)著,從這個(gè)角度來(lái)講,鋰離子電池比汽油危險(xiǎn)。目前,鋰離子電池的電解液容易著火,就像汽油一樣,而微宏動(dòng)力現(xiàn)在做的就是實(shí)現(xiàn)電解液的‘不燃燒。此外,高溫隔膜技術(shù)也是保證鋰離子電池安全的重要保障,該技術(shù)可保證電池在300攝氏度高溫下不發(fā)生收縮,防范電池內(nèi)部短路,從而避免熱失控。”仝志明說(shuō)道。
那么。電池燃燒發(fā)生后又該如何解決滅火問(wèn)題? 王秉剛提出,應(yīng)提高單體電池質(zhì)量水平、加強(qiáng)電池系統(tǒng)設(shè)計(jì)、電池箱配備滅火裝置,對(duì)電動(dòng)客車(chē)的整車(chē)設(shè)計(jì)應(yīng)提出防火設(shè)計(jì)要求此外,政府要完善考核標(biāo)準(zhǔn)。
對(duì)此,王秉剛強(qiáng)調(diào):“新能源汽車(chē)的發(fā)展速度要以安全為前提,如果做不到安全,寧可把速度放慢一點(diǎn)?!?/p>