鉅大LARGE | 點擊量:1117次 | 2018年07月11日
動力電池的安全性還可以繼續(xù)提升
作為電動汽車的“心臟”,動力電池的進步成就了今天的電動汽車,也決定著未來電動汽車市場化的步伐快慢。2018年,動力電池產(chǎn)業(yè)進入發(fā)展快車道,隨著電池新技術不斷成熟,動力電池的安全性也逐漸成為各方關注的焦點。
5月,美國佛羅里達州一輛特斯拉ModelS撞上了混凝土墻并很快起火,導致兩名高中生死亡,另有一名高中生受傷。同月,一輛特斯拉汽車在瑞士發(fā)生事故,導致電池起火,駕駛員當場死亡……連續(xù)的事故再次將電動汽車電池安全問題推到風口浪尖,也讓有購買電動汽車意愿的消費者心增疑慮:電動汽車,到底安不安全?
動力電池安全性待考
知名品牌手機電池爆炸的新聞已經(jīng)過去很久,但仍然讓很多人心有余悸,最近的電動汽車起火事故更是讓人心驚。在節(jié)能環(huán)保、性價比高等優(yōu)點的加持下,電動汽車能否讓大家安心地坐在一塊大電池上飛奔?
“國內(nèi)動力電池生產(chǎn)總體技術水平與國外先進水平相比尚有差距?!敝袊|量認證中心工程師王湛介紹,近年來國內(nèi)動力電池數(shù)量迅猛增長,新技術、新路線層出不窮,但制造商規(guī)模普遍不大,技術實力有提升空間。在現(xiàn)有體制下,市場門檻比較低,一些小制造商尚未建立起規(guī)范的質量保障體系?!按蠖鄶?shù)企業(yè)在生產(chǎn)過程中采用半自動化和自動化生產(chǎn)設備結合的方法,產(chǎn)品質量水平不穩(wěn)定,在產(chǎn)能和安全性方面還有一些可提高的空間?!?br/>
據(jù)記者了解,磷酸鐵鋰和三元鋰電池是目前市面上使用率最高的動力電池。數(shù)據(jù)表明,磷酸鐵鋰電池的能量密度不及三元鋰電池,但卻比三元鋰電池有更好的安全性。正極材料是決定電池能量密度與性能的關鍵因素,隔膜是保證電池性能與安全性的關鍵材料。眾所周知,電池容量越大、能量密度越高,安全的重要性越凸顯。
中科院院士、清華大學教授歐陽明高強調,在電動汽車動力電池的發(fā)展中,安全永遠是第一位的,能量等其他性能指標其次。
“影響電池安全的,不只是電芯本身,還與電池組、動力系統(tǒng)、整車等有關,尤其是BMS(電池管理系統(tǒng))?!蓖瑵髮W教授葉際平表示,現(xiàn)在的BMS不能像人的神經(jīng)一樣做到“冷暖自知”,所有的電池都是被動地被BMS控制,而電池內(nèi)部活性非常大,無法在大氣暴露的情況下看內(nèi)部運行情況,雖然材料分析技術在日本、韓國等地非常成熟,但在國內(nèi)的研究才剛剛開始。所以人們的擔憂不無道理。
電池比你想象的更安全
業(yè)內(nèi)專家認為,特斯拉起火是因為搭載的三元鋰電池在遭遇強烈碰撞時出現(xiàn)“熱失控”現(xiàn)象,導致溫度快速上升。
同樣是汽車,為什么每天坐在汽油車上,大家并沒那么擔心;而在電動汽車上,人們卻十分顧慮安全?
因為影響“電”的因素要比汽油更多?!半姵叵到y(tǒng)的失效模式有五項:電擊(電能非正常釋放)、燃燒、爆炸、碰撞、腐蝕?!北本┢杖R斯新能源電池科技有限公司副總裁張仁柏介紹道,電池系統(tǒng)安全測試至少有四大安全,第一是化學安全,包括材料阻燃、電芯安全;第二是電氣安全,包括膨脹力、傳感、電壓采集、溫度采集等;第三是機械安全,如耐腐蝕、耐振動;第四是功能安全,如碰撞過程中自動切斷電路滅火等。
“不管是過充,還是短路,大部分問題的原因都是電芯的熱失控。未來的發(fā)展,我們還是要繼續(xù)致力于穩(wěn)定的正負極材料?!辨谀芸萍?贛州)有限公司董事長王瑀表示,目前普遍采取的安全措施包括可熔斷保險絲、繼電器、箱體、電芯、電池模組、液冷系統(tǒng)、熱管理等等。
中國汽車技術研究中心首席專家王芳也強調安全是電動汽車的根本?!半妱悠嚢踩褪侨藛T安全,要求在人逃生之前不起火、不爆炸?!钡脖硎倦姵氐陌踩允怯械燃壍??!鞍踩窍鄬Φ模话踩墙^對的。我們只是要把不安全的可能性無限趨近于零。”
除了技術上的改進和嚴格的測試,針對電動汽車用動力蓄電池,中國質量監(jiān)督檢驗檢疫總局和中國國家標準化管理委員會于2015年5月15日聯(lián)合發(fā)布了《電動汽車用鋰離子動力蓄電池包和系統(tǒng)第3部分:安全性要求與測試方法》(GB/T31467.3-2015)等6項國家標準,并在2016年全面實施。2018年1月24日,工信部發(fā)布了《關于征求<電動汽車安全要求>等3項強制性國家標準(征求意見稿)意見的通知》。一系列國家標準把電池安全予以統(tǒng)一強制量化,設置明確的“安全底線”。有業(yè)界評論表示不同標準的相互銜接及組合覆蓋了動力電池、模組、系統(tǒng)等各個等級部件,有利于動力電池行業(yè)的健康發(fā)展。
電池企業(yè)、車企聯(lián)手打造安全感
業(yè)界專家普遍表示,新能源汽車安全不是某一個環(huán)節(jié)、某一個企業(yè)的問題,而是一個包括電池、電機、電控、整車制造、充電設施等全鏈條的系統(tǒng)工程。確保電池安全不只是電池企業(yè)的“本職”,整車企業(yè)更是責無旁貸。
電池企業(yè)方面,“需要確保動力電池和儲能電池從設計到生產(chǎn)、從使用到售后的安全?!睂幍聲r代新能源科技股份有限公司副董事長黃世霖建議。
如果說電池企業(yè)側重于電芯性能的研發(fā),那么整車企業(yè)則更關注電池的使用和用戶體驗。車企和電池企業(yè)代表表示雖然雙方看起來“分工明確”,但其實買賣并不一定要“兩清”。車企在用戶使用過程中采集數(shù)據(jù)、反映用戶體驗和問題,電池企業(yè)作為參考可以更好地提高電池的性能和安全性。浙江電咖汽車科技有限公司董事長張海亮建議,整車企業(yè)需要拋開整車廠與供應商之間的傳統(tǒng)供求關系,與供應商成為密切配合的合作伙伴關系,共同推動電池技術的迭代與進化。
北京汽車集團有限公司總經(jīng)理張夕勇表示,動力電池技術發(fā)展直接影響整車企業(yè)成本的波動情況和控制能力,整車與零部件雙方是相互依存、共同進步的關系,必須要站在產(chǎn)業(yè)發(fā)展的高度,秉持開放、合作的心態(tài),共同應對挑戰(zhàn),走出一條適應新能源汽車產(chǎn)業(yè)新生態(tài)的新路子。