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        從電動車自燃說起

        2020-12-16 06:12:10/
        中國汽車界 2020年11期
        關(guān)鍵詞:威馬枝晶鋰電池

        文 /

        電動車安全么?很多人不禁發(fā)出這樣的疑問。我們尊重科學,也尊重常識,電動車當然是安全的。

        北京中關(guān)村的一場火災(zāi)

        2020年10月27日晚上,位于北京海淀區(qū)北四環(huán)西路的中國科學院力學研究所發(fā)生了一場火災(zāi):一輛電動汽車在靜止狀態(tài)下起火,消防部門及時趕到,隨后這輛車的車門被炸開,照片顯示這輛車的前機艙和前排座椅被完全燒毀。

        第二天下午,國家市場監(jiān)督管理總局缺陷產(chǎn)品管理中心發(fā)出召回新聞,威馬決定召回2020年6月8日至2020年9月23日生產(chǎn)的1282輛電芯型號為ZNP3914895A-75A的車型。聲明中稱,由于電芯供應(yīng)商在生產(chǎn)過程中混入了雜質(zhì),導(dǎo)致動力電池產(chǎn)生異常析鋰,極端情況下可能導(dǎo)致電芯短路引發(fā)起火風險。

        客觀地說,威馬的反應(yīng)很迅速,也沒有推卸責任,對關(guān)鍵問題并未回避。但是,停車狀態(tài)下自燃,不管怎樣這都會讓消費者心生疑慮。

        根據(jù)國家市場監(jiān)管總局數(shù)據(jù)顯示,2018年發(fā)生新能源汽車起火事件40余起,涉及33個車型約12萬輛缺陷車輛;2019年電動汽車自燃事件平均每個月至少發(fā)生2起,品牌涉及特斯拉、蔚來等諸多品牌;2020年以來,國內(nèi)陸續(xù)有多個品牌電動汽車發(fā)生起火事故,北到保定,南到海口,行駛中自燃、充電時自燃、停車自燃以及事故后自燃均有發(fā)生。

        在威馬召回之前,2019年6月,因相關(guān)產(chǎn)品的電池存在熱失控風險,蔚來汽車亦召回了4803輛ES8。

        電動車安全么?

        電動車安全么?很多人不禁發(fā)出這樣的疑問。我們尊重科學,也尊重常識,電動車當然是安全的。

        但是,消費者的知情權(quán)任何時候都不該被剝奪。舉個例子,一盒輝瑞制藥出品的治療骨關(guān)節(jié)炎的西樂葆片,其不良反應(yīng)在說明書上的羅列篇幅超過一整張A4紙,即使是小于0.1%的事件,從心血管、胃腸道、血液系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)到肌肉骨骼、淋巴系統(tǒng)……令人望而生畏,大多數(shù)人看了心里會想還是不吃安全些;換做是中醫(yī)藥,這上千字也許就被一句“不良反應(yīng)不明”一筆帶過了。

        客觀嚴謹?shù)目茖W態(tài)度,意味著一切都從實際出發(fā),講事實證據(jù),不主觀臆斷。

        很少有電動車的消費者,在買車之前了解鋰枝晶——鋰電池在充電過程中鋰離子還原時形成的樹枝狀金屬鋰。失控生長的鋰枝晶可以快速降低電池的性能,縮短電池使用壽命,甚至刺穿電極之間的膜,引發(fā)電池短路。

        簡單說,電動車在使用過程中,電池多次充電,尤其是在多次高功率直流快充的情況下,鋰枝晶會像雪花一樣不斷生長,最終這種物質(zhì)刺穿正負極之間的隔膜,導(dǎo)致內(nèi)部短路,自燃就會隨著時間推移成為大概率事件。國內(nèi)有研究機構(gòu)也正在做MOF基電解質(zhì)的研究,旨在大電流高容量下抑制鋰枝晶的生長。

        比起可預(yù)測、可監(jiān)控、可管理的電池包熱失控,鋰枝晶的生長才是影響鋰離子電池安全性和穩(wěn)定性的根本問題之一。

        和燃油車相比,這的的確確是電動車的安全隱患。作為能量載體,本質(zhì)安全的電池根本是沒有的,因此我們也能理解,為什么航空公司會反復(fù)強調(diào)不可以托運充電寶,不可以托運鋰電池,不可以在機艙內(nèi)為手機充電……消費者在買車前,有必要了解這些常識,然后再做出理性選擇。

        能量密度與安全性能的矛盾

        目前市場在售的電動車電池絕大多數(shù)采用的是鋰離子電池,細分下來是磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池。磷酸鐵鋰電池正極材料為磷酸鐵鋰,而三元鋰電池為鎳鈷錳或鎳鈷鋁。

        三元鋰電池體積更小、能力密度更高,目前正廣泛應(yīng)用于新能源汽車上,比如特斯拉,旗下所有車型都用的是三元鋰電池。

        不過,三元鋰電池在300℃左右就開始溶解了。磷酸鐵鋰熱穩(wěn)定性出色,在周圍溫度達到600℃時,才開始溶解。這就是為什么在電動車自燃事件中,三元鋰電池車型占據(jù)更大比例的原因。

        磷酸鐵鋰充電3500次才衰減至強制更換界限的80%,三元鋰充電2000次左右就已經(jīng)衰減至限定值,這也是兩者之間大的區(qū)別??斐淠J揭欢〞p少充放電的循環(huán)次數(shù);低溫環(huán)境一定會引起電池衰減,所以電動車沒法在東北地區(qū)售賣;和汽油車不一樣,電動車追求推背感是會有慘重代價的,瞬間的大電流會導(dǎo)致電池內(nèi)阻急劇增加,這樣開車一定會損害電池。

        此外,電動車可以涉水但不能泡水,電動車的電池防護級別達到了IP67級,并不意味著電動車可以長時間浸水行駛。

        能量密度與安全性能的矛盾至今無解,消費者有權(quán)知道。

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