電動(dòng)汽車電池安全嗎？電動(dòng)汽車電池有輻射嗎？
來源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-03-27 14:24
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2015年中國(guó)成為全球電動(dòng)車銷量最大國(guó)家，人們對(duì)電動(dòng)車安全性的關(guān)心也隨之增加。不時(shí)見諸報(bào)端的電動(dòng)車著火報(bào)道、個(gè)別人士擔(dān)心的輻射問題相繼涌來，讓企業(yè)煩惱，也讓消費(fèi)者困惑。
電動(dòng)車安全嗎，或者確切地說，電池安全嗎？與汽油車的油箱和油品一樣，它的安全也需要經(jīng)過嚴(yán)格的測(cè)試與檢驗(yàn)。記者就此采訪了部分企業(yè)和研究人員。
對(duì)于目前用于電動(dòng)車的電池是否有輻射的問題，中國(guó)比亞迪股份有限公司總裁王傳福說：“這個(gè)擔(dān)心是多余的，我們的產(chǎn)品都符合國(guó)家的法規(guī)……坦率地說我們的大巴電壓是750伏，其實(shí)像我們北京上海的朋友坐地鐵，地鐵的電壓是1500伏，幾乎高了一倍，坐地鐵都不擔(dān)心電磁干擾，那么坐我們的大巴就更不用擔(dān)心。所以請(qǐng)大家放心，坐電動(dòng)大巴是安全的”。
中科院“長(zhǎng)續(xù)航動(dòng)力鋰電池”項(xiàng)目首席科學(xué)家李泓認(rèn)為，電動(dòng)車輻射這種傳言有沒有客觀依據(jù)還需要調(diào)查。
他說，電池以直流方式供電，從理論上說當(dāng)然會(huì)產(chǎn)生電磁輻射，但是根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)，電池外部都包了用于屏蔽輻射的材料，從技術(shù)層面上不應(yīng)有輻射泄漏問題。但是如果汽車出了故障，比如相關(guān)部位撞了一下，雖然不影響運(yùn)行，但在電磁屏蔽這方面有了泄漏，那也是個(gè)問題。對(duì)于解決方法，“到4S店保養(yǎng)車輛順便檢查一下電磁屏蔽情況就行，這并不難，甚至不放心的消費(fèi)者自己用一個(gè)手持儀器就可以檢測(cè)。”
對(duì)于電磁輻射的安全限額，世界衛(wèi)生組織的標(biāo)準(zhǔn)是按磁感應(yīng)強(qiáng)度計(jì)算低于100μT（微特斯拉），中國(guó)也采用了這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。有些國(guó)家還要放得寬一些，比如英國(guó)是200μT。
電動(dòng)車電池的安全性不僅指電磁輻射。目前中國(guó)對(duì)于動(dòng)力電池的安全性有20個(gè)測(cè)試條目，全部通過才能上路。相關(guān)企業(yè)最擔(dān)心的是電池?zé)崾Э亍⑿箟?、起火、爆炸。在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，要通過電池管理系統(tǒng)、熔斷保護(hù)、結(jié)構(gòu)集成等手段來設(shè)置多重的安全保障。在電池與車輛的匹配過程中，還要經(jīng)過充分的耐久性實(shí)驗(yàn)認(rèn)證。
但在實(shí)際應(yīng)用中，還是偶爾有電動(dòng)車起火的案例。比如2015年12月，香港一輛電動(dòng)巴士突然起火，原因可能是短路。電動(dòng)車中的“明星”特斯拉價(jià)格昂貴，號(hào)稱安全性有保障，但今年1月也在挪威發(fā)生了一起充電起火事故。
政府部門對(duì)電動(dòng)車安全性一直十分重視。中國(guó)工信部1月份宣布，出于安全考慮，暫停三元鋰電池客車列入新能源汽車推廣應(yīng)用推薦車型目錄。工信部說，三元鋰電池能量高，循環(huán)性能好，是未來鋰電池一個(gè)重要的發(fā)展方向，但是在這個(gè)領(lǐng)域我國(guó)起步晚，用于客車的安全性開發(fā)和驗(yàn)證還不夠，還需要進(jìn)行更多的安全評(píng)估。在評(píng)估完成前，暫停三元鋰電池客車列入推薦車型目錄。
現(xiàn)在主流的鋰離子電池由于材料的不同可以分為磷酸鐵鋰、三元鋰、錳酸鋰、鎳酸鋰等多種類型，科研人員正在開發(fā)新型固態(tài)鋰電池。它將電解質(zhì)從液態(tài)替換為固態(tài)，從而在安全性能上有了很大提升。比如法國(guó)巴黎推出的Autolib電動(dòng)車就使用固態(tài)鋰電池。在一次騷亂中，有一輛車被縱火燒毀，但燒完后發(fā)現(xiàn)電池還在。李泓說，這個(gè)案例說明了新型電池有較好的安全性。
在電動(dòng)車數(shù)量越來越多的今天，電動(dòng)車相關(guān)事故的絕對(duì)數(shù)量可能會(huì)逐漸上升。但如同傳統(tǒng)汽油車也會(huì)出一些事故，關(guān)注電動(dòng)車安全性更多地應(yīng)該是從幾率的角度考慮，簡(jiǎn)單地認(rèn)為“電池兇猛”是一個(gè)極大的誤解。
當(dāng)新能源汽車搭載的動(dòng)力電池容量衰減至80％左右時(shí)，動(dòng)力電池將被淘汰，但此時(shí)的動(dòng)力電池仍然可以通過梯次利用的方式應(yīng)用于儲(chǔ)能設(shè)備，投放到商業(yè)住宅儲(chǔ)能站、電動(dòng)汽車充電儲(chǔ)能站以及電信基站等場(chǎng)所。
以電信基站為例，中國(guó)鐵塔公司能源創(chuàng)新中心高級(jí)總監(jiān)高健曾表示，“基站在儲(chǔ)能電池上需求巨大，鋰電池占比達(dá)到2%左右；鋰電池回收梯次利用已在擴(kuò)大試點(diǎn)階段。”中國(guó)鐵塔目前在全國(guó)范圍內(nèi)擁有180萬座基站，儲(chǔ)能電池需求總量約146GWh，存量站更換及新建儲(chǔ)電站每年共需要電池約25GWh。以乘用車5年的電池使用壽命推算，2013年的動(dòng)力電池將作為目前最新一批退役電池，當(dāng)年的累計(jì)產(chǎn)量也僅為1.36GWh。從數(shù)量分析，只要鐵塔通信基站儲(chǔ)能電池更換及新建站全部采用動(dòng)力電池梯級(jí)電池，目前廢舊動(dòng)力電池可以實(shí)現(xiàn)100%消納。
電動(dòng)汽車百人會(huì)理事長(zhǎng)陳清泰指出，“電動(dòng)汽車因其數(shù)量龐大，總體有強(qiáng)大的平衡間歇式能源儲(chǔ)電的能力，這個(gè)能力來自兩個(gè)方面，一是車載電池，二是由退役的電池組成儲(chǔ)能電站。如果車載電池使用十年，儲(chǔ)電能力降到80%的時(shí)候退役，可以儲(chǔ)能兩億多千瓦。”
圖2：2011-2017年車載動(dòng)力電池產(chǎn)量
動(dòng)力電池“再就業(yè)” 阻礙重重
回收市場(chǎng)尚未形成規(guī)模。2016年，國(guó)家發(fā)改委、工信部、環(huán)保部、商務(wù)部和質(zhì)檢總局等五部委聯(lián)合發(fā)布了《電動(dòng)汽車動(dòng)力蓄電池回收利用技術(shù)政策》，首次明確責(zé)任主體，即動(dòng)力電池生產(chǎn)企業(yè)和汽車制造商要擔(dān)負(fù)起動(dòng)力蓄電池回收利用的主要責(zé)任，報(bào)廢汽車回收拆解企業(yè)負(fù)責(zé)回收?qǐng)?bào)廢汽車上的動(dòng)力蓄電池。但市場(chǎng)上拆解回收的總量卻不足1萬噸，近84%以上的報(bào)廢電池仍滯留在車企手上，造成嚴(yán)重的資源浪費(fèi)。目前雖有邦普、格林美、長(zhǎng)優(yōu)等專業(yè)動(dòng)力電池回收企業(yè)，但回收機(jī)構(gòu)的規(guī)模遠(yuǎn)不能滿足市場(chǎng)存量。
梯次利用尚未成熟。由于退役電池規(guī)格尺寸不同，梯次利用涉及的回收、檢測(cè)、集成等工序帶來了較高的成本問題。同時(shí)，隨著動(dòng)力電池市場(chǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大，新電池成本及價(jià)格將快速下降，對(duì)電池梯次利用市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力產(chǎn)生威脅。“首先需要對(duì)電池尺寸型號(hào)進(jìn)行規(guī)范化指引，實(shí)現(xiàn)電池模塊化。在梯次利用時(shí)，只要導(dǎo)出電池性能數(shù)據(jù)就可以直接利用，而無需檢測(cè)，這樣的真正梯級(jí)利用才是回收企業(yè)能夠盈利的前提。”中南大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院教授李薦指出，隨著編碼制度的實(shí)施以及檢測(cè)等技術(shù)的進(jìn)步，梯次利用才能得到進(jìn)一步發(fā)展。
市場(chǎng)缺乏價(jià)格標(biāo)準(zhǔn)。自2013年國(guó)產(chǎn)第一代動(dòng)力電池開始量產(chǎn)至今，電芯由磷酸鐵鋰電池升級(jí)為三元材料電池，系統(tǒng)單價(jià)由4.8元/Wh下降為1.6元成本/Wh，降幅約三分之二。即便是同等價(jià)格的動(dòng)力電池，在退役時(shí)可使用的效率也存在差異。市場(chǎng)亟待構(gòu)建協(xié)調(diào)相關(guān)方利益的價(jià)格體系，從而合理體現(xiàn)生產(chǎn)企業(yè)、消費(fèi)者、回收企業(yè)分?jǐn)偝袚?dān)廢電池回收的責(zé)任與成本。
按商用車3年電池壽命和乘用車5年的電池使用壽命預(yù)測(cè)，退役動(dòng)力電池回收市場(chǎng)將從今年開始爆發(fā)，業(yè)內(nèi)預(yù)測(cè)報(bào)廢量將達(dá)14.03GWh，以鋰電池回收價(jià)值0.3元/Wh計(jì)算，動(dòng)力鋰電回收市場(chǎng)規(guī)模將接近50億元規(guī)模，2020年該數(shù)字將突破100億元。
